Zagadnienia z nasiennictwa i szkółkarstwa leśnego do kolokwium 2

Morfologia siewek wybranych gatunków drzew leśnych:

-sosna zwyczajna,

część podliścieniowa zielona;ma długość 15-30 mm. Liścieni 5-7, długości ok. 20 mm i szerokości ok. 0,5 mm, barwy sinozielonej, trójkątnych w przekroju. Są ustawione promieniście i łukowato wygięte ku górze. Z pąka szczytowego już w pierwszym roku wyrasta młody pęd w igłami młodocianymi. Mają one 20-30 mm długości, są drobno piłkowane na brzegach

świerk pospolity

Część podliscieniowa ma długośc ok. 30 mm i grubośc ok. 1 mm, jest barwy brązowozielonej. Liścieni 7-10 , długości 15 mm i grubości 0,5 mm, o trójkątnym przekroju. Na bokach występujs szeregi białych cętek. Pierwsze igły długości ok. 10 mm, ostro zakończone (koniec nezbarwny), piłkowane, z szeregami białych plamek z boku.

modrzew europejski,

Część podliścieniowa siewki długości 20-30 mm, czerwonawa. Liścienie w liczbie 5-6 długości 15-20 mm i szerokości 1 mm, równowąskie, trójkątne w przekroju, jasnozielone, z rzędami białych plamek na górnej stronie. niektóre liscienie esowato wygięte.Pierwsze igły podobne do liścieni, skierowane skośnie ku górze, na łodyżce ustawione skrętolegle. Od spodu mają rzędy białych plamek.

jodła pospolita,

Część podliscieniowa długości 30-40 mm i grubości 1 mm barwy od zielonej do brązowej. Liścieni 6-7, spłaszczonych, tępo zakończonych, długości ok. 30 mm i szerokości ok. 2 mm o zabarwieniu ciemnozielonym. Na wieszchniej stronie widoczne są dwa białe paski. Pierwsze igły długości 10 mm i szerokości 1 mm, z dwoma białymi paskami od spodu, ułożone horyzontalnie.

brzoza brodawkowata,

Część podliścieniowa długości 8-12 mm, barwy czerwonej, w górnej części dość gęsto owłosiona. Liścienie są eliptyczne, długości 3-4 mm, szerokości 2-3 mm, od spodu jasnozielone, od góry zielone, nagie. Część nadliścieniowa długości 4-6 mm, owłosiona, purpurowozielona. Pierwsze liście naprzemianległe długości ok. 7 mm i szerokości 6 mm, obustronnie owłosione. W pierwszym roku siewki osiągaja wysokość 10-15 cm.

dąb bezszypułkowy,

nasiona kiełkują podziemnie i tylko czasem liścienie wydobywaja sie nad ziemię, nie uwalniając się jednak z łupin. Siewki maja liście barwy żółtawozielonej lub oliwkowobrązowej, kształtu eliptycznego, regularnie klapowane, z przylistkami. Klapy liści sa tępo zakończone. nasada blaszki liści klinowata. Ogonek długości 3-5 mm. Widoczne unerwienie. na rzadko owłosionej łodyżce długości 120 mm ( do pierwszego liścia) wyrastaja podłużne listki dolne kilkumilimetrowej długości, w liczbie 4-7 par lub pojedyńczo.

dąb szypułkowy

Nasiona kiełkują podziemnie. Siewki maja liście długości 30 - 80 mm i szerokości 20 - 40 mm, zaczerwienione przy nasadzie, odwrotnie jajowate, klapowane, z przylistkami i widocznym unerwieniem. Ogonek długości 1-3 mm. N arzadko owlosionej łodyżce długości do 150 mm wyrastają podłużne listki dolne, jak u dębu bezszypułkowego.

jesion wyniosły

część podliscieniowa długości 50 - 75 mm, zgrubiała w szyjce korzeniowej naga , czerwonawa, w poblizu liścieni zielona. Liscienie długości ok. 50 mm i szerokości 10-50 mm, cienkie , eliptyczne, z widocznym unerwieniem. Z wieszchu są ciemno-, od spodu sinozielone, nagie. Część nadliscieniowa ma długośc ok. 20 mm, jest zielona i naga. W przekroju kształtu czworokątnego. Pierwsze liście naprzeciwległe, pojedyńcze, długości 20-35 mm i szerokości ok. 20 mm, barwy zielonej, jajowate, na brzegu piłkowane, od spodu owłosione. Mają ogonek długości ok. 20 mm.

klon jawor,

Część podliscieniowa siewki długości ok. 30-50 mm, brązow naga. Liścienie są języczkowato wydłużone, długości 30- 40 mm, szerokości 10 mm, tępo zakonczone, siedzące, z widocznymi nerwami. Są barwy zielonej, nie maja owłosienia. Część nadliscieniowa długości 6-20 mm, zielona, naga. Pierwsze liście naprzemianległe, ok. 45mm długości i 30 mm szerokości, kształtu sercowatego, ostro zakończone i piłkowane na brzegach, równierz nieowłosione.

klon pospolity,

część podliścieniowa długości ok. 40 - 45 mm, rozszerzające się przy szujce korzeniowej, brązowa, naga. Liściene języczkowato wydłużone, długości 30-40 mm, szerokości 7 mm, tępo zakonczone lub zaokrąglone na wieszchołku, iedzące, z widocznymi nerwami. Są barwy zielonej, nie mają owłosienia. Część nadliscieniowa długości 10-15 mm, zielona z brunatnym odcieniem , naga. Pierwsze liścienie naprzemianległe, długości ok . 40 mm i szerokosci 25 mm.

buk zwyczajny,

część podliścieniowa ma długość 60-80 mm, jest bladozielona. liscienie charakterystyczne, nerkowate, ich szerokość (35-50 mm) jest większa niz długość. Są od spodu białe, z wierzchu zaś błyszczące i zielone. Poczatkowo stulone od góry, później rozłozone poziomo. Z pączka pomiędzy liscieniami wyrasta dęsto owłosiony pęd z dwoma liścmi, ułożonymi maprzemianlegle, długości 40 mm i szerokości 30 mm, z wyraźnym unerwieniem. brzeg i ogonki maja owłosienie.

grab pospolity,

część podliscieniowa krótka (4-6 mm), rzadko owłosiona, zielonkawa. Liscienie długości 10-12 mm i szerokości 8-10 mm odrotnie jajowate, z widocznym unerwieniem, krótkimi ogonkami. Z wieszchu przybierają barwe ciemnozieloną, od spodu zaś sa jaśniejsze. Część nadliscieniowa krótka (2- 3 mm), gęsto owłosiona. Pierwsze liście naprzemianległe, długości 10-15 mm i szerokosci 10-15 mm, na brzegu piłkowane, na wieszchu z ostrym ząbkiem. Blaszka lisciowa unerwiona, ogonek owłosiony, długości ok. 3 mm, obecne są przylistki.

lipa szerokolistna

część podliscieniowa długości 30 - 50 mm, zgrubiała w szyjce korzeniowej, purpurowa, owłosiona. Liścienie dłoniasto klapowane (na ogół 5 klap, mają długość ok. 25 mm i szerokośc ok. 30 mm. część nadliścieniowa długości 4-10mm, owłosiona. Pierwsze liście podobne do liści starszych osobników, długości 30-45 mm i szerokości ok. 20 mm, o zaostrzonych wieszchołkach. Blaszki owłosione z rzadka, gęściej przy nerwach. Brzegi pilkowane, ogonki lisciowe długości ok. 13 mm, owłosione. Przy drugich lisciach widoczne przylistki.

lipa wąskolistna,

część podliscieniowa długości 25-45 mm, zgrubiała w szyjce korzeniowej, purpurowa, owłosiona w dwóch rzędach. Liscienie o charakterystycznym palczastomklapowanym kształcie (zwykle 7 klapi, mają długość kilkunastu milimetrów i szerokośc do 25 mm. Z wieszchu ciemnozielone, od spodu jeśniejsze. Częśc nadliścieniowa długości 3-7 mm, owłosiona. Pierwsze liście podobne do liści starszych osobników, dlugości ok. 30 mm i szerokości 15-20 mm. Brzegi piłkowane, ogonek liściowy długości ok. 15 mm, owłosiony. We wczesnych stadich rozwoju widoczne przylistki.

olsza czarna.

Część podliścieniowa długości 10-30mm, ciemnopurpurowa, owłosiona. liścienie jajowate, długości 6-7 mm, szerokości 5-6 mm. Ich blaszki są z wierzchu ciemnozielone, od spodu jasniejsze, z obu stron nagie, bez widocznego unerwienia. Część nadliścieniowa długości 3-10 mm, o podobnym wyglądze jak podliscieniowa. pierwsze liście napzrmianległe. długosci 10-15 mm i szerokości ok. 10 mm, eliptyczne, wcięte w górnej części, z dwiema lub tzrema klapami na obu brzegach, rzadko owłosione. drugi i tzreci liśc podabny do pierwszego.

2. Wybrane zagadnienia z szkółkarstwa leśnego:

- wybór miejsca pod szkółkę

Zasady i warunki lokalizacji szkółek leśnych

Właściwa lokalizacja szkółek ma ogromny wpływ na wyniki produkcji szkółkarskiej. Waga tego zagadnienia wzrasta, szczególnie od czasu wprowadzenia w Lasach Państwowych szkółek wielkopowierzchniowych z trwałą produkcją. Zakłada się przy tym, że jedna szkółka lub gospodarstwo szkółkarskie ma zapewnić nadleśnictwu samowystarczalność w zakresie materiału sadzeniowego.

Dokonując wyboru terenów pod szkółki należy brać pod uwagę następujące czynniki: przydatność ze względu na konfigurację powierzchni, warunki glebowe, wodne, klimatyczne, transportowe i zaplecze robotnicze, możliwości zaopatrywania się w masę organiczną do nawożenia oraz wyposażenie w energię elektryczną. Wyprodukowany w takich warunkach materiał sadzeniowy jest wartościowszy biologicznie, daje większą gwarancję udatności i wzrostu w uprawach, nawet w skażonym środowisku leśnym.

1. Konfiguracja terenu

Najodpowiedniejszy pod szkółki jest teren równy; dopuszcza się niewielki spadek (nachylenie) wynoszący na nizinach 2-3°, a w górach 3-5°. W przypadku szkółek zespolonych lokalizacja ze względu na konfigurację terenu jest łatwiejsza. Ze względów ekonomicznych należy jednak dbać aby odległość między szkółkami cząstkowymi nie przekraczały 500 m.

2. Warunki glebowe

Warunki glebowe do prowadzenia szkółki leśnej pod wieloma względami muszą być słabsze niż do prowadzenia szkółki zadrzewieniowej, głównie ze względu na zwykle mniejsze wymagania produkowanych sadzonek i krótsze cykle ich produkcji. Gleba o korzystnych naturalnych właściwościach fizycznych i chemicznych jest najodpowiedniejsza, daje bowiem rękojmię uzyskania dobrych efektów oraz zachowania trwałości produkcji szkółkarskiej. Najodpowiedniejsze pod szkółkę leśną są gleby bielicowe słabo zbielicowane, rdzawe, płowe i brunatne występujące w borze mieszanym świeżym i lesie mieszanym, a dla szkółek zadrzewieniowych wyjątkowo i w lesie świeżym. Nie nadają się pod szkółkę leśną gleby piaszczyste (głębokie piaski luźne) oraz ciężkie gliny i iły, a także gleby bardzo kamieniste.

Pod względem składu mechanicznego warstwy uprawnej najodpowiedniejsze są piaski słabogliniaste i gliniaste lekkie (szczególnie dla sosny, świerka, modrzewia, brzozy) zawierające odpowiednio 5-10 i 10-15% części spławialnych oraz piaski gliniaste lekkie i mocne (dla pozostałych iglastych i wszystkich liściastych) zawierające odpowiednio 10-15 i 15-20% części spławialnych.

Ważny jest udział próchnicy w warstwie uprawnej gleby oraz miąższość (grubość) tej warstwy. Pożądany udział próchnicy w warstwie akumulacyjnej powinien wynosić 4-5% i nie powinien być niższy niż 3%. W przypadku wyboru miejsca o niższej zawartości próchnicy istnieje konieczność nawożenia organicznego. Dlatego gleby o miąższości warstwy akumulacyjnej poniżej 20 cm w ogóle nie powinny wchodzić w rachubę. Jest pożądane, aby warunki glebowe na całej powierzchni szkółek lub przynajmniej na całych ich kwaterach były wyrównane pod względem właściwości fizycznych i chemicznych.

3. Warunki wodne

Na powierzchni szkółki nie powinno być obniżeń sprzyjających utrzymywaniu się wody z opadów lub wody stagnującej okresowo, np. na wiosnę. W przypadku takiego położenia należy rozważyć możliwość sztucznego uregulowania stosunków wodnych. Poziom wody gruntowej nie powinien być zbyt wysoki. Optymalny poziom wody gruntowej w okresie wegetacyjnym powinien się wahać od 150-200 cm. Maksymalny poziom wód gruntowych nie powinien przekraczać wiosną 80-100 cm na glebach lżejszych i 100-120 cm na glebach cięższych.

Ważnym zagadnieniem jest zapewnienie stałego i wydajnego źródła wody dla deszczowania szkółki. Takim źródłem mogą być wody powierzchniowe, np. strumień, jezioro. Ze względów ekonomicznych wskazane jest, aby źródło wody położone było w pobliżu szkółki lub, żeby istniała możliwość przybliżenia go do niej, np. przez wybudowanie kanału. Przy budowie ujęć wodnych należy uwzględniać najniższy poziom lustra wody w okresie wegetacyjnym. Ważne jest także, aby różnica poziomów lustra względem najniżej położonej szkółki nie przekracza 10 m. Woda do deszczowania powinna odpowiadać przynajmniej III klasie czystości.

W przypadku korzystnie położonych naturalnych źródeł wody, należy wykorzystać zasoby wód wgłębnych przez zainstalowanie odpowiedniej pompy głębinowej. Woda głębinowa ze względu na niską temperaturę nie nadaje się do bezpośredniego nawadniania szkółki. Dlatego należy zbudować zbiorniki, w których woda się ogrzeje. Warunki klimatyczne. Dobre wyniki w zakresie wydajności i jakości produkcji szkółkarskiej zależą w dużym stopniu od zapewnienia w szkółce korzystnego mikroklimatu dla uprawianych roślin. Wymagany mikroklimat najłatwiej można utrzymać w szkółce położonej w drzewostanie, który chroni ją przed mroźnymi i wysuszającymi wiatrami, łagodzi nadmierną insolację, zapobiega wywiewaniu dwutlenku węgla itp. Ściany ochronne drzewostanu nie powinny znajdować się zbyt blisko kwater produkcyjnych. Odległość od strony południowej i zachodniej powinna wynosić około połowy wysokości otaczającego drzewostanu, od strony wschodniej i północnej odległość może być mniejsza, lecz obrzeża kwater nie powinny pozostawać pod wpływem koron i korzeni drzew. Minimalna szerokość kulis w systemie szkółek zespolonych wynosi 30 m.

Poszczególne gatunki drzew i krzewów wymagają odpowiedniego mikroklimatu, na który wpływ wywiera m.in. szerokość smug (kwater) w drzewostanie. Dla gatunków cienioznośnych, np. dla jodły, korzystniejsze są smugi o szerokości do 60 m, dla buka i świerka do 80 m, dla sosny do 120 m. W szkółkach scalonych korzystniejsze warunki uzyskuje się przez sztuczne wprowadzanie osłon drzewiastych, pasów przeciwwietrznych i sieci żywopłotów.

W szkółkach o powierzchniach z jednostronnym dopuszczalnym spadkiem najkorzystniejsze warunki klimatyczne występują przy spadku w kierunku północno-zachodnim, niekorzystne są położenia o ekspozycji południowej lub wschodniej. Skłony zachodnie z odchyleniami ku południowi lub ku północy gwarantują mniejsze zróżnicowanie temperatur w okresie wczesno- i późnowegetacyjnym, jak również korzystniejsze warunki wilgotnościowe. Nie nadają się pod szkółki doliny otoczone wzniesieniami lub zagłębieniami powierzchniowymi, a także obniżenia wzdłuż cieków wodnych. Miejsca te są szczególnie narażone na występowanie przymrozków (są to tzw. zmrozowiska). Nieodpowiednie ze względu na niekorzystny mikroklimat są również wyżej położone tereny górskie, np. dopuszczalna wysokość dla szkółek w Karpatach wynosi 450 m n.p.m., a w Sudetach 400 m n.p.m.

4. Warunki transportowe i komunikacyjne

Należy dążyć do centralnej lokalizacji szkółki w stosunku do obsługiwanego terenu. Jak najmniejsze odległości transportowe mają duże znaczenie ze względów organizacyjnych i ekonomicznych. Dlatego też odległość szkółki od obsługiwanych jednostek w zasadzie nie powinna przekraczać 50 km.

Należy zapewnić dobre drogi dojazdowe do szkółki. Nawierzchnia dróg powinna być utwardzona. Warunek ten dotyczy również dróg dojazdowych do kompostowni z uwagi na przewożenie ciężkich ładunków. Wewnętrzna sieć dróg w szkółce powinna zapewniać sprawną komunikację wewnętrzną, jednak bez zbędnej w tym względzie przesady. Wskazane jest, aby w miarę możliwości lokalizować szkółkę w pobliżu dróg publicznych i linii kolejowych. Wiąże się to z łatwością dojazdu (dowozu) robotników, wysyłaniem materiału sadzeniowego poza granice nadleśnictwa. Ma to duże znaczenie dla sprawności działania szkółki.

5. Zaplecze robotnicze

Wielohektarowe szkółki i gospodarstwa szkółkarskie powinny dysponować własną kadrą pracowników. Stali robotnicy osiągają z czasem wysokie kwalifikacje niezbędne do wykonywania bardziej złożonych zadań, a także do obsługi urządzeń mechanicznych. W okresach spiętrzenia prac w szkółce, zwłaszcza wiosną, zachodzi potrzeba zatrudniania robotników spośród okolicznych wiosek i osiedli. Również i tę konieczność trzeba mieć na uwadze przy lokalizacji szkółki. Niedocenianie powyższego warunku może być bowiem główną przyczyną niepowodzeń w produkcji szkółkarskiej.

6. Źródła substancji organicznej

Intensywne zabiegi agrotechniczne związane z uprawą materiału sadzeniowego powodują przyspieszenie rozkładu substancji organicznej, zwłaszcza mineralizacji próchnicy. Zapewnienie trwałej i efektywnej produkcji uzależnione jest od systematycznego dostarczania do gleby nawozów organicznych. W pobliżu szkółki powinny się znajdować większe zasoby substancji organicznej przydatnej na kompost, np. torfowiska, kora drzew iglastych, obornik i inne. Zasadniczym nawozem do szkółki powinien być dobry kompost, natomiast nawozy zielone i mineralne pełnić mogą tylko rolę uzupełniającą.

7. Dostarczenie energii elektrycznej

W nowoczesnej produkcji szkółkarskiej energia elektryczna z ekonomicznego punktu widzenia jest trudna do zastąpienia. Wykorzystanie elektryczności (uruchamianie deszczowni, młynków do rozdrabniania kory, sieczkarni do zielonek, do obsługi urządzeń chłodniczych) przez dłuższy czas jest zawsze bardziej opłacalne niż korzystanie np. z silników spalinowych. Doprowadzenie energii elektrycznej jest potrzebne do zaplecza magazynowo-socjalnego. Przy wyborze lokalizacji szkółki duże znaczenie ma możliwość łatwego i ekonomicznie korzystnego podłączenia do sieci energetycznej

- powierzchnia szkółki, jej podział i zagospodarowanie

powierzchnia szkółki i jej podział

Powierzchnia szkółek w danej jednostce terenowej wynika przede wszystkim z zapotrzebowania na sadzonki drzew i krzewów leśnych, rzadziej ozdobnych, w ciągu dłuższego czasu, najlepiej zbieżnego z okresem obowiązywania planu hodowli i urządzania lasu, a także z możliwościami zbytu materiału sadzeniowego innym odbiorcom krajowym i zagranicznym. Tylko w odniesieniu do własnych potrzeb wielkość produkcji szkółkarskiej da się dość precyzyjnie określić na podstawie zadań w zakresie zakładania upraw leśnych związanych z odnawianiem lasu i zalesianiem gruntów porolnych lub nieużytków, poprawek i uzupełnień, dolesień, wprowadzania podszytów i zakładania różnego rodzaju plantacji oraz zadrzewień, a także związanych z hodowlą selekcyjną.

Wielkość powierzchni produkcyjnej szkółki zależy w znacznym stopniu od przyjętego płodozmianu, związanej z nim rotacji i zmianowania.

Zmianowanie w szkółce to następstwo sadzonek różnych gatunków drzew i ewentualnie innych roślin uprawianych po sobie w określony sposób na tym samym polu w danych warunkach klimatycznych i glebowych, które uwzględnia ich wymagania i wpływ na glebę oraz występowanie chwastów, a także chorób i szkodników.

Płodozmian obejmuje przyjęty schemat zmianowania zaplanowany na dłuższy okres dla całego obszaru szkółki podzielonego na pola, z których każde odpowiada jednej lub kilku działkom produkcyjnym, lub kwaterom, a wyjątkowo oddzielnym grzędom.

Rotacja to pełny cykl upraw w płodozmianie kolejno następujących po sobie roślin, obejmujący z reguły także ugór zielony, a ewentualnie w razie dużego zachwaszczenia lub zagrożenia przez choroby bądź szkodniki, również ugór czarny. Może ona trwać 3,4,5 lub niekiedy więcej lat. Podana liczba lat odpowiada liczbie pól płodozmianu.

Przy ustalaniu wielkości powierzchni produkcyjnej szkółki oprócz płodozmianu należy uwzględnić przede wszystkim najwyższe w założonym okresie planowania zapotrzebowanie roczne na sadzonki generatywne lub wegetatywne określonych gatunków, o wymaganym wieku i sposobie produkcji, co wyrażane jest skrótowo symbolem produkcyjnym, uzupełnionym ewentualną dodatkową informacją o tym, czy system korzeniowy był kształtowany oraz czy jest on nagi (odsłonięty), czy zakryty bryłką gleby lub podłoża. O powierzchni decydować będzie też technologia produkcji szkółkarskiej oraz to, w jakim zakresie będzie się ona odbywać w szkółkach odkrytych, zespolonych lub scalonych bądź podokapowych na glebie mineralnej, a w jakim — metodami bardziej intensywnymi na specjalnie przygotowanych podłożach na odkrytej powierzchni lub pod osłonami z folii bądź szkła. Przy ustalaniu liczby potrzebnych sadzonek należy uwzględnić dodatkową rezerwę 10—25% dla pokrycia ewentualnych ubytków produkcyjnych.

O gatunku i symbolu produkcyjnym potrzebnych corocznie sadzonek decyduje typ siedliskowy lasu, w którym będą one użyte, a o ich liczbie przyjęta więźba sadzenia. Wynika z niej, po uwzględnieniu przewidywanej wydajności wschodów lub odsetka ukorzenienia zrzezów, zapotrzebowanie na powierzchnię potrzebną do produkcji jednorocznych sadzonek pochodzenia generatywnego lub wegetatywnego. Do produkcji starszych sadzonek potrzebna jest powierzchnia tyle razy większa, ile lat ma liczyć materiał dojrzały do sadzenia. Przy produkcji przesadek o wielkości potrzebnej powierzchni decyduje więźba szkółkowania siewek lub sadzonek wegetatywnych oraz liczba lat wzrostu po zaszkółkowaniu.

Powierzchnię potrzebną w danym płodozmianie do wyprodukowania wyłącznie sadzonek nieszkółkowanych, najczęściej siewek określonego gatunku, lub tylko do ich zaszkółkowania można wyliczyć wzorem:

P = Nl / n x K x L

gdzie:

P — powierzchnia w arach,

N — ogólna liczba potrzebnych corocznie sadzonek,

n — wydajność dojrzałych sadzonek z 1 ara,

K — liczba lat, w czasie których możliwa jest produkcja sadzonek danego gatunku w czasie jednej rotacji w płodozmianie,

L — liczba pól odpowiadająca liczbie lat trwania rotacji w płodozmianie,

l — liczba lat potrzebnych do wyprodukowania dojrzałych sadzonek, równa ich wiekowi.

Jeżeli pełny cykl produkcji sadzonek danego gatunku obejmuje zarówno produkcję materiału wyjściowego jak i jego szkółkowanie, wzór na obliczenie potrzebnej powierzchni przybierze postać:

P = N / K (l1 / n1 + l2 / n2) x L

gdzie:

l1, — liczba lat potrzebnych do wyprodukowania materiału nadającego się do szkółkowania,

n1, —wydajność z 1 ara sadzonek nieszkółkowanych,

l2 — liczba lat produkcji sadzonek po zaszkółkowaniu,

n2 — liczba przesadek na powierzchni 1 ara (P, N, K, L — jak we wzorze 1). Zwykle K = l1 + l2.

Wyniki obliczeń dotyczące powierzchni zajętej każdego roku (pierwszy człon równań) najlepiej zaokrąglić do pełnych arów i pomnożyć przez L. Wyliczona w ten sposób powierzchnia całkowita obejmuje także, zgodnie z założeniami przyjętymi dla danego płodozmianu, powierzchnię ugoru zielonego i ewentualnie w razie potrzeby również ugoru czarnego. Ustaloną dla poszczególnych gatunków powierzchnię należy zsumować, aby otrzymać ogólną powierzchnię produkcyjną szkółki. Do tej powierzchni dobrze jest dodać powierzchnię rezerwową, wynoszącą do około 25% wyliczonej, dla umożliwienia pokrycia nieprzewidzianych potrzeb na materiał sadzeniowy.

Ustaloną powierzchnię rozdziela się możliwie równomiernie między działki produkcyjne. Ich liczba powinna być odpowiednikiem lub wielokrotnością liczby lat trwania rotacji (pól) realizowanego płodozmianu. Całkowita powierzchnia manipulacyjna jednej działki wynika z przyjętego podziału wewnętrznego na kwatery, powierzchni zajętej przez drogi, ścieżki między grzędami i pasy przeznaczone pod instalację deszczowni oraz do nawrotu ciągników i narzędzi mechanicznych. Szerokość kwater, rozdzielonych wewnętrznymi drogami, powinna być wielokrotnością szerokości grzęd (zwykle 1 m), zajmowanych pod siew lub szkółkowanie wraz ze ścieżkami dla przejazdu kół ciągnika (razem około 1,5 m) oraz pasów zajętych ewentualnie przez instalację stałej deszczowni. Jeżeli kwatery nie dzieli się na grzędy, to jej szerokość jest wielokrotnością odstępów między rzędami lub taśmami siewnymi lub rzędami przesadek.

Całkowita szerokość działki, na której mają być produkowane sadzonki gatunków światłożądnych i mało wrażliwych na przymrozki, a więc nie wymagających osłony, nie powinna przekraczać 100 m. Przy produkcji w szkółce zespolonej sadzonek gatunków cienioznośnych, bardziej wrażliwych na wahania termiczne i wilgotnościowe, czyli wymagających osłony, należy brać pod uwagę to, że istotny wpływ otaczającego drzewostanu na warunki mikroklimatyczne i glebowe sięga najwyżej na odległość równą podwójnej wysokości drzew.

Długość działek produkcyjnych może dochodzić do 300 m. Drogi mają szerokość 3—6 m, pasy nawrotu zaś 8—10 m. Jest wygodnie, gdy powierzchnia objęta produkcją sadzonek wynosi 0,5, 1,0 lub 1,5 ha, a powierzchnia grzędy 0,5 lub najlepiej 1 ar. Taka grzęda powinna być zajęta tylko przez sadzonki jednego gatunku o jednakowym symbolu produkcyjnym. Ułatwia to znacznie planowanie zabiegów uprawowych i płodozmianu. Zwykle produkcja sadzonek w danej jednostce odbywa się w kilku szkółkach. W większych szkółkach o powierzchni produkcyjnej powyżej 3 ha należy przewidzieć układ dróg łączących poszczególne działki, a w ich pobliżu miejsce na pomieszczenie socjalne, garaże lub wiaty na maszyny, podręczny warsztat, magazyny mate riałów i chemikaliów, przechowalnie nasion i sadzonek, sortownię i pakownię sadzonek, kompostowanie, zbiornik wodny, urządzenia elektryczne i instalację deszczowni oraz stację meteorologiczną.

Jeżeli produkcja sadzonek w szkółce prowadzona jest nie tylko w sposób tradycyjny na glebie mineralnej, lecz także w specjalnie przygotowanych podłożach na powierzchni odkrytej lub pod osłonami z folii lub szkła, należy przewidzieć powierzchnię pod odpowiednią lokalizację potrzebnych obiektów dodatkowych, jak np. skład materiałów na podłoża, grzędy i skrzynie, niskie osłony i namioty foliowe, inspekty i szklarnie oraz szkółkę kontenerową. Cały teren szkółki, na którym zlokalizowano działki produkcyjne i inne obiekty oraz pasy przylegającego do nich drzewostanu o szerokości co najmniej 30—50 m, powinien być ogrodzony.

Zagospodarowanie szkółki

Plan zagospodarowania szkółki musi uwzględniać gatunek i symbol produkowanych sadzonek oraz zastosowane w danym płodozmianiezmianowanie. Plan taki znacznie łatwiej opracować, jeżeli produkowane są tylko sadzonki nieszkółkowane, np. siewki, a znacznie trudniej, gdy produkowane są także przesadki. Przy sporządzaniu takiego planu należy uwzględnić zmiany zachodzące w czasie na poszczególnych polach płodozmianu.

Wybór płodozmianu zależy nie tylko od tempa, w jakim dana gleba ulega procesowi zmęczenia, ale także od czasu produkcji sadzonek. Liczba lat trwania rotacji (pól) w płodozmianie jest bowiem równa wiekowi najstarszych produkowanych sadzonek, powiększonemu o jeden rok (możliwy tylko ugór zielony lub tylko czarny, bądź ich kombinacja w ciągu sezonu wegetacyjnego — najpierw ugór zielony, a potem czarny), a raczej wyjątkowo o dwa lata w pierwszym roku ugór zielony, a w drugim czarny, lub w razie potrzeby na odwrót. Ze względów ekonomicznych powierzchnia przeznaczona do produkcji sadzonek powinna być w czasie realizacji płodozmianu wykorzystywana co najmniej przez dwa lata. Natomiast przerwa w produkcji przeznaczona na ugorowanie również powinna z reguły trwać nie dłużej niż rok. Najmniejszą jednostką powierzchniową realizacji płodozmianu jest pole, złożone z jednej lub kilku działek produkcyjnych, a w ostateczności kwater.

Warunkiem realizacji założonego planu produkcyjnego jest zapewnienie stałego zaopatrzenia szkółki w potrzebne nasiona lub materiał do wegetatywnego mnożenia. Dlatego też szkółka powinna mieć możliwość korzystania z nasion długookresowo przechowywanych w chłodni i odpowiednio przysposobionych do kiełkowania, a także z namiotów lub szklarni do ukorzeniania zrzezów.

Zgodnie z zasadami prawidłowego zmianowania, należy się starać, aby na danej powierzchni uprawiać najpierw sadzonki najbardziej wymagające, a dopiero później coraz mniej wymagające. Układ grzęd zajętych na oddzielnych działkach produkcyjnych w obrębie pól płodozmianu przez sadzonki poszczególnych gatunków należy dostosować do ich wymagań oraz warunków otoczenia i stopnia osłony. Po zakończeniu cyklu produkcji sadzonek następuje ugorowanie związane z wprowadzeniem roślin przeznaczonych na nawóz zielony lub, gdy jest to niezbędne, z utrzymaniem gleby w czarnym ugorze połączone z ewentualnym zwalczaniem chemicznym chwastów, chorób lub szkodników.

- nawożenie

Najlepszą formą „dokarmiania” dolistnego siewek i sadzonek w szkółce jest stosowanie nawozów wieloskładnikowych, o stosunkowo niskiej zawartości azotu i odpowiedniej proporcji pozostałych składników pokarmowych. Uzasadnione jest wykorzystywanie nawozów wzbogaconych mikroelementami, ponieważ:

· często jest to najbardziej efektywna forma dostarczania mikroelementów roślinom;

· mikroelementy wprowadzone doglebowo ulegają w roztworze glebowym nadmiernemu rozcieńczeniu i w związku z tym stosowanie ich w formie dolistnej jest bardziej korzystne;

· optymalna zawartość niektórych mikroelementów w roślinach zwiększa także ich odporność na mróz i suszę.

Dobry nawóz stosowany w formie nawożenia dolistnego w szkółce leśnej powinien spełniać kilka podstawowych warunków:

· posiadać skład o proporcjach zbliżonych dla sadzonek modrzewia (tab. 4);

· charakteryzować się całkowitą rozpuszczalnością w wodzie;

· nie powodować zmian odczynu gleby bezpośrednio po wykonaniu zabiegu nawożenia dolistnego;

· zawierać składniki mineralne w połączeniu ze związkami organicznymi (kwasy huminowe, węglowodany, hydrolizaty białkowe), co wpływa na lepsze ich przyswajanie przez rośliny;

· mikroelementy muszą być schelatowane, najlepiej z naturalnymi kompleksonami, przede wszystkim aminokwasami;

· cechować się tak dobraną zawartością azotu w nawozie (stosunkowo niską), żeby po sezonie nawożenia jego koncentracja w aparacie asymilacyjnym sadzonek mieściła się w dolnej strefie optimum, przyjętego dla azotu (tab. 5 i 6).

nawadnianie,

Wytyczne nawadniania szkółek leśnych na powierzchniach otwartych"

1. Podstawy nawadniania .

Wielkość i wartość produkcji szkółkarskiej w danych warunkach glebowych bywa rożna w poszczególnych latach zależnie od zmienności pogody, a przede wszystkim od ilości i rozkładu opadów w okresie wegetacyjnym. Udatność siewów i siewek zależy nie tyle od sumy opadów rocznych czy miesięcznych, ile od ich równomiernego rozkładu w okresie wegetacji, szczególnie zaś w czasie kiełkowania nasion. Deszcze niewielkie, ale częste są korzystniejsze dla wegetacji niż rzadko pojawiające się deszcze ulewne. Jakość produkcji szkółkarskiej jest też uzależniona od wilgotności i temperatury powietrza atmosferycznego. Duża wilgotność powietrza wpływa pozytywnie na rozwój siewek, natomiast wyższa temperatura jest korzysta wówczas tylko, gdy zaspokojone są potrzeby wodne. Wysoka temperatura powietrza przy jednoczesnym braku opadów powoduje usychanie siewek. Szczególną wrażliwość na niedobór wilgotności wykazują siewki i sadzonki od maja do sierpnia. To samo odnosi się do okresu kiełkowania nasion oraz szkółkowania siewek.

Wyróżnia się wodę łatwo i trudno dostępną. O ilości wody dostępnej w glebie decyduje kilka czynników, w tym skład mechaniczny gleby i zawartość substancji organicznej w warstwie korzeniowej. Wyczerpanie wody dostępnej przez rośliny zachodzi bardzo szybko w glebie piaszczystej, a wolniej w glebie gliniastej, ilastej i torfie. W czasie suszy najwcześniej i najsilniej odczuwają brak wody rośliny rosnące na lekkich glebach mineralnych. Dlatego krótkotrwała susza w glebach piaszczystych jest groźniejsza w skutkach od znacznie dłużej trwającej na glebach ciężkich.

Zastosowanie w szkółce nawodnień umożliwia precyzyjne u3mywanie wilgotności gleby, przy której woda jest łatwo dostępna dla roślin. Zwilżanie gleby nie tylko chroni produkcję przed skutkami suszy, ale przez u3mywanie w glebie optymalnych warunków wilgotnościowych wpływa istotnie na zwiększenie ilości i polepszenie jakości materiału sadzeniowego. Jak wynika z badań IBL zastosowanie nawodnienia w połączeniu z nawożeniem mineralnym można zapewnić lepsze wschody sosny nawet o 40% w stosunku do szkółek nie nawadnianych i nie nawożonych. Ponadto nawadnianie zapewnia lepsze kiełkowanie nasion rzadko obradzających, trudno kiełkujących oraz umożliwia letnie szkółkowanie siewek świerka, a także jest skutecznym sposobem ochrony siewek i sadzonek przed przymrozkami i upałami.

2. Zastosowanie systemu nawadniającego.

Prowadzenie nawodnień w szkółkach uwarunkowane jest istnieniem odpowiedniego pod względem ilościowym i jakościowym źródła wody powierzchniowej lub podziemnej oraz uzyskaniem pozwolenia wodnoprawnego na pobór wody do nawodnień zg. z ustawą z dn. 18 lipca 2001 r.

3. Źródła poboru wody do nawadniania.

Źródłami poboru wody do nawadniania szkółek mogą być rzeki, kanały bądź inne cieki stałe prowadzące wodę, jak również jeziora i zbiorniki wodne. Na terenach gdzie brak jest warunków do ujęcia wody powierzchniowej, należy zbadać możliwości ujęcia wód podziemnych. Koszty takich ujęć wahają się w dużych granicach, zależnie od głębokości zalegania i wydajności warstwy wodonośnej. Przy rozpatrywaniu przydatności źródła wody należy brać pod uwagę:

- wydajność źródła wody m3/h i wielkość dyspozycyjnego dopływu jednostkowego l/s x ha,

- jakość wody pod względem fizycznym – temperatura, zawiesina, chemicznym – odczyn, związki, oraz pod względem sanitarnym.

Na podstawie analizy ilościowej i jakościowej źródła wody oraz zależności od odmiany systemu nawadniającego, a także jego parametrów eksploatacyjnych określana jest potencjalna wielkość nawadnianej powierzchni. Decyzję o rzeczywistej wielkości nawadnianej powierzchni podejmuje się na podstawie porównania potencjalnych możliwości nawadniania z zapotrzebowaniem na materiał sadzeniowy.

Istotne znaczenie ma również odległość ujęcia wody od szkółki oraz wzniesienie terenu szkółki ponad poziom wody w miejscu ujęcia. Pompownia musi być zlokalizowana blisko szkółki i nie powinna znajdować się zbyt nisko w stosunku do najwyżej położonej kwatery. Przy długich rurociągach tłocznych doprowadzających i znacznych różnicach poziomów między ujęciem a szkółką straty ciśnienia mogą okazać się zbyt duże i uniemożliwić uzyskanie dostatecznego ciśnienia w zraszaczach. Zastosowanie dodatkowej pompowni jest zwykle nie opłacalne ze względu na znaczne zwiększenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych deszczowni. .ktm exc. Jeżeli wydajność źródła wody jest mniejsza od wymaganej, niezbędne jest wykonanie zbiornika retencyjnego służącego do wyrównywania przepływów dobowych. Przy ujęciu wody powierzchniowej o stosunkowo dużych zasobach wodnych zwykle stosowane są deszczownie, natomiast jeśli źródło wody jest bardzo małe możliwe jest zastosowanie mikronawodnień, z których najbardziej popularne są mikrodeszczownie i przewody deszczujące. Wymagają one mniejszych dopływów jednostkowych niż deszczownie ze względu na stosowanie mniejszych, lecz podawanych z większą częstotliwością dawek polekowych.

W nawodnieniach szkółek leśnych może być używana woda odpowiadająca III klasie czystości. W deszczowniach nie występuje wtedy problem zatykania zraszaczy. Kryterium jakościowe spełnia większość wód powierzchniowych i podziemnych obszarów leśnych. Znacznie bardziej zaostrzone są kryteria jakości wód dla mikronawodnieniach ze względu na małe przekroje otworów, emiterów i mikrozraszaczy. Zatykanie się tych urządzeń może być spowodowane zanieczyszczeniami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi. Niekiedy woda przed wprowadzeniem do sieci nawadniającej musi zostać poddana procesowi oczyszczania, uzdatniana i ewentualnie wzbogacana – przez dodanie nawozów i środków chemicznych.

Wody powierzchniowe zawierają znaczne ilości zanieczyszczeń mineralnych – piasek i organicznych – glony. Jakość wód podziemnych jest zmienna i zależna od charakterystyki warstw wodonośnych. W przypadku stosowania mikronawodnień konieczne jest wykonanie oceny jakości wody.

4. Odwodnienie terenu szkółki.

Potrzeba odwodnienia terenu szkółki może wyniknąć stąd, że często przeznacza się pod teren szkółki o glebie zasobnej, ale słabo przepuszczalnej, lub obszary wylesione, gdzie zwierciadło wody jest zbyt blisko powierzchni gruntu, co utrudnia prace sprzętem mechanicznym. Obfite opady atmosferyczne mogą powodować na nieprzepuszczalnych glebach wymakanie siewek i sadzonek. Obniżenie zbyt wysokiego poziomu wody gruntownej i odprowadzeniu nadmiaru wody z opadów sprzyja polepszeniu warunków produkcji szkółkarskiej. Odwadnianie za pomocą rowów otwartych jest nie korzystne, ze względu na utratę powierzchni produkcyjnej, najodpowiedniejszym systemem odwaniania szkółek jest drenowanie, ponieważ zapewnia szybsze odprowadzanie nadmiaru wody grawitacyjnej, a ponadto poprawia fizycznie i biologicznie właściwości gleby.

Używa się 3 rodzajów drenów:

- ceramicznych,

- ze sztucznego tworzywa

- z faszyny

dreny ceramiczne można stosować w postaci rurociągów nie uszczelnionych tylko na uprawach. Produkowany w nich 1 i 2 letni materiał sadzeniowy korzeni się na tyle płytko, iż nie powoduje zarastania drenów przez korzenie.

5. Podział nawodnień wg pełnionych funkcji.

Nawodnienia zwilżające – podstawowym celem stosowania nawodnień jest u3mywanie uwilgotnienia gleby w stanie zapewniającym prawidłowy rozwój roślin. Za pomocą nawodnień zwilżających u3muje się w warstwie korzeniowej uwilgotnienie gleby w zakresie, przy którym woda jest łatwo dostępna dla roślin, lecz nie występuje w nadmiarze, gdyż mogłoby to powodować uszkodzenia – pleśnienie nasion, wymywanie składników nawozowych lub negatywnie wpływać na stan mikoryzę.

Nawodnienia technologiczne – polegają na zwiększeniu wilgotności gleby w celu ułatwienia szkółkowania, oraz zapewnienia optymalnych warunków wodnych bezpośrednio po wykonanych zabiegach szkółkowania i po podcinaniu korzeni. Równoczesne nawożenie i zwilżanie gleby to fertygacja.

Nawodnienia ochronne - polegają na regulacji warunków termicznych dla ochrony przed przymrozkami lub w celu zmniejszania transpiracji przez obniżenie temperatury powietrza w upalne dni.

6. Systemy nawadniające stosowane w szkółkach.

Nawodnienia można podzielić na grawitacyjne i ciśnieniowe. Grawitacyjne – nawodnienia podsiąkowe. Polegają na zasilaniu warstwy korzeniowej przez podsiąk kapilarny z wody gruntowej u3mywanej blisko powierzchni terenu za pomocą sieci rowów i znajdujących się w nich urządzeń piętrzących. Powszechnie używa się w szkółkach nawodnienia deszczowniane i mikronawodnienia.

7. Typy deszczowni.

Zależnie od sposobu instalacji, montażu i eksploatacji deszczownie dzieli się na: stałe, półstałe, przenośne i ruchome.

Deszczownia stała – wszystkie elementy zamontowane są na stałe. Agregat pompowy znajduje się w stałym pomieszczeniu, a rurociągi dostarczające wodę znajdują się poniżej głębokości zamarzania gruntu. Niezbędne jest zapewnienie możliwości odwadniania rurociągów na okres zimowy. Wysokie koszty instalacji deszczowni stałych są rekompensowane przez niską pracochłonność obsługi – możliwość sterowania nawadnianiem.

Deszczownia półstała – ma stałą pompownie i podziemny rurociąg główny, na którym umieszczone są hydranty czerpalne. Podłącza się do nich przenośne rurociągi nawadniające ze zraszaczami. Można zastosować agregat pompowy, który jest wygodniejszy niż spalinowy.

Deszczownia przenośna – składa się z przenośnego agregatu pompowego z napędem spalinowym oraz przenośnych rurociągów układanych na powierzchni terenu: głównego i deszczujących ze zraszaczami. Rurociąg główny układa się raz na sezon zraszania, natomiast zestaw przenośny jest po każdym zraszaniu demontowanym przenoszony i montowany na następnej kwaterze. Zaletą jest łatwy montaż i niskie koszty instalacji, wadą jest wysoka pracochłonność przy rozkładaniu, składaniu i przenoszeniu rurociągów. Ponadto naziemny rurociąg główny jest często narażony na uszkodzenia.

Deszczownie ruchome – cześć elementów jest przemieszczana w trakcie nawadniania. Do tego typu deszczowni należą deszczownie szpulowe. Deszczowni ruchomych nie można zastosować do ochrony sadzonek przed przymrozkami.

8. Elementy deszczowni.

Deszczownia składa się z następujących elementów:

- ujęcia wody powierzchniowej lub podziemnej

- agregatu pompowego

przewodów złożonych z rurociągów tłocznych z odpowiednią armaturą.

- przewodów deszczujących z zasuwami i zraszaczami.

9. Ujęcie wody w deszczowni.

Warunkiem prawidłowej lokalizacji szkółki wielkoobszarowej jest możliwość ujęcia i doprowadzenia określonej ilości wody nadającej się do deszczowania. Powierzchnię produkcyjną szkółki przewidzianą do nawodnienia w cyklu jednorocznym stanowi powierzchnia będąca pod uprawą w danym roku. Powierzchnia nawadniania w cyklu 1 rocznym wynosi ok. 70-80% powierzchni produkcyjnej i zależna jest od płodozmianu. Powierzchnie zajęte pod ugór czarny lub zielony nie wymagają nawodnienia.

Najbardziej przydatne do nawodnień deszczownianych są pompy wirowe odśrodkowe. Zalety:

- równomierny ruch pozwalający wytworzyć stałe ciśnienie wody

- wysoka niezawodność działania

- duże bezpieczeństwo użytkowania

- małe wymiary i masa.

Wybrany agregat pompowy powinien odznaczać się niezbędną wydajnością oraz zapewnić odpowiednie ciśnienie w urządzeniach nawadniających. Niezbędną wydajność agregatu pompowego deszczowni określa się z zależności:

Q = 1000 x Z / 60 x Tz [l/min]

Z – dzienne zapotrzebowanie na wodę do deszczowania szkółki

Tz – czas pracy deszczowni w ciągu dnia roboczego [h]

Określenie wydajności agregatu pompowego powinno uwzględniać także wydatek wody na nawodnienia ochronne przed przymrozkami, co można obliczyć z zależności:

Q = 166,78 x Po x Io [l/min]

Po – powierzchnia jednocześnie chroniona przed przymrozkami [ha]

Io – intensywność deszczowania w czasie ochrony przed przymrozkami.

Przyjętą wartość Q należy zwiększyć o straty wody w 2% w deszczowniach poł stałych i 5%

W przenośnych.

Czas pracy deszczowni trwa zwykle od 4-6 h w ciągu dnia roboczego.

10. Zraszacze.

Zadaniem zraszaczy jest rozprowadzanie w postaci sztucznego deszczu, wody na nawadnianej kwaterze.

Zraszacze powinny :

- zapewniać intensywność deszczowania w granicach 3-10 mm/h

- mieć promień zasięgu deszczowania do 20 m

- funkcjonować przy ciśnieniu mniejszym od 0,04 Mpa

- być zaopatrzone w wymienne dysze umożliwiające dostosowanie intensywności nawodnień zwilżających do fazy rozwojowej roślin oraz realizację innych funkcji deszczowni – nawożenie, rozprowadzanie środków ochrony, ochronę przed przymrozkami.

W nawodnieniach zwilżających zaleca się różnicowanie intensywności deszczowania. Po wysiewie nasion do połowy czerwca należy stosować dysze 3-4 mm/h o małej intensywności zraszania. Od połowy czerwca na kwaterach z materiałem 1 letnim intensywność zwilżania można zwiększyć do 6 mm/h. na kwaterach z materiałem wieloletnim intensywność może być większa do 10 mm/h, lecz nie powinna przekraczać natężenia wsiąkania wody w glebę (infiltracji). Przy nawadnianiu technologicznym można stosować zraszacze o większym natężeniu do 10 mm/h, natomiast po szkółkowaniu a także przy ochronie przed przymrozkami i przy nawożeniu intensywność deszczowania powinna wynosić 3-5 mm/h.

Do ochrony przed przymrozkami stosuje się specjalne zraszacze z kapturkami zabezpieczającymi sprężynę zraszacza przed zamarzaniem i mechanicznym uszkodzeniem.

11. mikronawodnienia.

Dostarczają one do gleby wodę lub roztwory w postaci kropel, strużek, rozprysku lub mgły. Zaletami są oszczędność wody oraz możliwość zapewnienia poszczególnym roślinom optymalnych wodnych i pokarmowych warunków rozwoju.

Wyróżnia się nawodnienia:

- kroplowe i podpowierzchniowe < 12 l/h

- strużkowe od 12 do 100 l/h.

- rozpryskowe od 25 do 120 l/h.

w szkółkach leśnych na powierzchniach otwartych stosuje się jedynie mikro deszczownie z przewodami zraszającymi i mikro zraszaczami różnej konstrukcji, np. Sumisansui, w których emiterami są otwory o średnicy 0,3 mm.

Charakterystyka mikronawodnienia z porównaniem z deszczowniami:

- mniejsze zużycie wody

- mniejsze zużycie energii

- mniejszy nakład siły roboczej

- możliwość nawodnień zwilżających, technologicznych i ochronnych.

- możliwość pełnej automatyzacji

- trwałość i niezawodność urządzeń

- odporność na korozję

- możliwość nawożenia z nawadnianiem

Budowa mikrodeszczowni:

- ujęcie wody z agregatem pompowym

- węzeł sterowniczy

- przewody doprowadzające wodę do kwater

- przewody rozprowadzające z mikrozraszaczami

O wyborze mikronawodnień do nawadniania szkółek leśnych decyduje wiele czynników, np.:

- jakość i ilość dostępnej wody

- analiza ekonomiczna kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych

- niebezpieczeństwo dewastacji urządzeń.

Systemy mikronawodnień zawierają znacznie więcej kontrolnych i sterowniczych urządzeń, które mogą być przedmiotem kradzieży bądź dewastacji.

12. Okresy nawodnień zwilżających.

W okresie niedoboru opadów nawadnianie ma na celu uzupełnienie w glebie zapasów wody łatwo dostępnej. Jej ubytki są spowodowane transpiracją roślin i parowaniem wody z gleby. Proporcje między tymi rodzajami parowania zmieniają się w ciągu rozwoju siewek lub sadzonek. Nawodnienie w szkółkach otwartych wykonuje się od początku kwietnia po wysiewie nasion do końca sierpnia, czyli do zakończenia głównego okresu wegetacyjnego. Zakończenie nawodnień w sierpniu ma na celu odpowiednie przygotowanie siewek do spoczynku zimowego. Wyróżniamy okresy nawadniania:

I Okres nawodnień materiału jednoletniego – w okresie od wysiewu nasion do rozwinięcia się i ukorzeniania siewek, rozchód wody ogranicza się jedynie do parowania fizycznego z gleby. Straty wody kapilarnej są niewielkie. Zraszanie powinno odbywać się niewielkimi lecz częstymi dawkami polewowymi, aby nasiona miały wilgotność sprzyjającą kiełkowaniu. Okres ten trwa zwykle od początku kwietnia po wysiewie nasion do połowy czerwca.

II Okres nawodnień materiału – w miarę rozwoju i ukorzeniania się siewek parowanie transpiracyjne zaczyna przeważać nad parowaniem fizycznym z gleby, w wyniku czego ubytek wody zaczyna obejmować coraz głębsze warstwy gleby, w miarę rozprzestrzeniania się systemów korzeniowych siewek. Okres ten trwa od połowy czerwca do końca sierpnia, do zakończenia głównego okresu wegetacji siewek.

Okres nawodnień materiału wieloletniego – zużycie wody przez wielolatki wzrasta w miarę rozwoju rośliny i pogłębiania się systemów korzeniowych sadzonek. Nawadnianie, w zależności od warunków pogodowych wykonuje się w całym okresie wegetacyjnym.

13. Określenie dawek polewkowych.

Najbardziej miarodajną metodą określania dawki polekowej jest jej wyznaczenie na podstawie krzywej pF obrazującej zależność między uwilgotnieniem gleby a jej siłą ssącą. Krzywą pF wyznacza się w laboratoriach glebowych ze specjalistyczną aparaturą. Do określania dawki wody wykorzystuje się również metody pośrednie:

- metoda Varallaya

- metoda Somorowskiego

Nasiona i siewki poszczególnych gatunków drzew wymagają różnej wilgotności do skiełkowania i wzrostu. Maksymalna zdolność kiełkowania jest osiągalna tylko przy u3maniu odpowiedniej wilgotności w górnej warstwie gleby, bezpośrednio otaczającej nasiona i korzonki siewek. Uzyskuje się to za pomocą zraszania w odpowiednich odstępach czasu po wysiewie nasion i w okresie wzrostu siewek. Czy ktoś to w ogóle będzie czytał ? Deszczowanie różnych gatunków uzależnione jest od wielu czynników, głównie od rodzaju gleby i deszczowania. Wielkość dawek jednorazowego polewu w okresie II nawodnienia ustala się na podstawie zawartości wody łatwo dostępnej, jaką dana gleba może za3mać ze względu na jej skład chemiczny oraz pożądanej głębokości zwilżenia gleby ze względu na zasięg korzeni siewek. Głębokość zwilżania czynnej warstwy gleby zwiększa się stopniowo z 10 na 20 cm dla zapewnienia odpowiednich warunków rozwoju systemów korzeniowych siewek na daną głębokość.

W czasie deszczowania następują straty i ubytki wody poprzez parowania w powietrzu, zwiewania drobnych kropli przez wiatr, parowania ze zroszonej powierzchni gleby, siewek lub sadzonek. Dla materiały wieloletniego należy zwiększyć głębokość nawilżania do 25 cm.

Przy deszczowaniu zwilżającym istotne znaczenie ma intensywność tego zabiegu, zwana również natężeniem zraszania. Zależy ona od średnicy dysz i ciśnienia w zraszaczach. Intensywność powinna być dostosowana do rodzaju i wieku siewek lub sadzonek. Szczególnie ważne jest zraszanie w I fazie rozwoju siewek – w okresie kiełkowania i wytwarzania korzeni. Wówczas intensywność nie powinna przekraczać 3-4 mm/h. Taka intensywność wyklucza możliwość niszczenia struktury gleby i jej zaskorupiania oraz wymakania i wypłukiwania nasion lub słabo jeszcze zakorzenionych siewek. W II okresie wzrostu dawka może być zwiększona do 6 mm/h. na kwaterach z materiałem wieloletnim dawka może wynosić 10 mm/h, lecz nie powinna przekraczać prędkości wsiąkania wody w glebę. W nawodnieniach ochronnych przed przymrozkami i przy nawożeniu zalecana intensywność deszczowania powinna wynosić 3-5 mm/h.

Czas zraszania na 1 stanowisku potrzebny do dostarczenia do gleby określonej ilości dawki wody zależne jest od intensywności zraszania. Czas pracy zraszaczy na 1 stanowisku oblicza się wg wzoru:

Tz = D / Iż [h]

D – dawka jednorazowego polewu brutto [mm]

Iż – intensywność deszczowania [mm/h]

Efektywny czas pracy deszczowni w ciągu doby wynosi 4-6 h, przy czym najodpowiedniejsze są godziny ranne i popołudniowe. W południe występują zazwyczaj największe straty wody na parowanie. Deszczowanie w tej porze wymagałoby zwiększenia dawek polekowych brutto i wydłużenia czasu pracy zraszaczy na 1 stanowisku. W razie awarii deszczowni może zachodzić potrzeba deszczowania o innych porach, można wykorzystać również godziny nocne.

Wpływ opadów atmosferycznych na deszczowanie uwzględnia się przez dostosowywanie częstotliwości deszczowania do rozkładu i wielkości opadów. Bierze się pod uwagę opady nie mniejsze niż 3 mm. Jeżeli suma opadów miarodajnych przekracza wielkość dawki polekowej brutto deszczowania nie wykonuje się. W każdej szkółce powinien być zainstalowany deszczomierz Hellmanna i należy na bieżąco prowadzić pomiary i zapisy opadów atmosferycznych w sezonie nawadniania szkółek.

14. Inne rodzaje deszczowania.

Poza deszczowaniem wegetacyjnym w szkółkach stosuje się deszczowanie związane ze szkółkowaniem, nawożeniem mineralnym i podcinaniem korzeni siewek, oraz deszczowanie ochronne przed przymrozkami.

Nawadnianie związane ze szkółkowaniem – wykonuje się w 2 etapach, zraszanie gleby bezpośrednio przed jej przygotowaniem do szkółkowania oraz zraszanie zaszkółkowanych siewek. Zraszanie w 1 etapie ma na celu uwilgotnienie gleby do stanu umożliwiającego wykonanie rowków przy użyciu sprzętu mechanicznego. Należy brać pod uwagę wilgotność gleby, aby nie spowodować nadmiernego jej uwilgotnienia, które może utrudnić pracę. Intensywność zraszania nie jest ważna, może być nawet do 1- mm/h.

W 2 etapie deszczowanie powinno być mniej intensywne, ma ono na celu uzupełnienie w glebie wody łatwo dostępnej i lepsze zespolenie korzonków z glebą. 1 letnie sadzonki gatunków iglastych zrasza się przy zastosowaniu w zraszaczach dysz zapewniających intensywność do 6 mm/h. Natomiast starsze sadzonki iglaste oraz wieloletnie liściaste mogą być zraszane z nieco większą intensywnością.

Nawadnianie po nawożeniu mineralnym – ma na celu skrócenie przerwy między zabiegiem nawożenia mineralnego a wysiewem nasion. Po wiosennym nawożeniu wysiew może nastąpić nie wcześniej niż po 2 tygodniach. Jeżeli po rozsianiu nawozów wcześniej wystąpią opady atmosferyczne, to zasiewy można wykonać po tygodniu, co jest równoznaczne z wydłużeniem okresu wegetacji i polepszeniem jakości produkowanych siewek. Po nawożeniu stosuje się deszczowanie dawką polekową 6-10 mm, zależnie od rodzaju gleby. Najmniejsza dawka dotyczy gleb lekkich, największa dotyczy gleb mocniejszych.

Deszczowanie po podcięciu korzeni – wykonuje się po podcięciu korzeni w celu uzupełnienia w glebie wody łatwo dostępnej. Podcinanie korzeni powoduje rozluźnienie gleby i przyspieszenie parowania jałowego, a przez to zmniejszenie zawartości wody łatwo dostępnej w wierzchniej warstwie gleby. Deszczowanie należy rozpocząć bezpośrednio po podcięciu korzeni. Intensywność nie ma tu znaczenia.

Ochrona roślin przed przymrozkami – przymrozki wiosenne wyrządzają duże szkody, w ciągu 1 nocy mogą zniszczyć wszystkie rośliny! Szczególnie wrażliwe na niskie temperatury są siewki buka, dębu, jesionu i jodły. Warunkami sprzyjającymi do wystąpienia przymrozków są gleby o małym przewodnictwie cieplnym bez naturalnej ochrony przed promieniowaniem w formie drzew i krzewów oraz czynniki meteorologiczne takie jak: mała wilgotność powietrza, brak chmur, brak wiatru, intensywne parowanie powierzchni w ciągu dnia.

Najczęściej stosowane zabiegi można podzielić na 2 grupy: fizyczne i biologiczne.

Do zabiegów fizycznych zaliczamy:

- deszczowanie

- ogrzewanie

- zadymianie

- przykrycie

- wymuszanie cyrkulacji powietrza

Deszczowanie jako zabieg ochronny jest stosowany w 3 formach: deszczowanie wyprzedzające o 2-3 dnie termin przymrozku, deszczowanie pośrednie – zwilżanie tylko terenu wokół chronionego obszaru, deszczowanie bezpośrednie chronionych upraw.

Deszczowanie wyprzedzające chroni rośliny tylko przed przymrozkami radiacyjnymi rzędu 1-2 st. C. dawkę polekową dobiera się do wilgotności gleby i w zasadzie nie powinna ona przekroczyć 30 mm.

Deszczowanie pośrednie – zapewnia, że gleba i rośliny chronione są suche, głównym celem jest uniemożliwienie dopływu zimnego powietrza z terenów sąsiednich.

Deszczowanie bezpośrednie – wykorzystuje ciepło krzepnięcia dostarczanej wody, a tym samym wzrost temperatury powietrza. Rezerwa wody w zbiorniku do deszczowania powinna zapewnić możliwość przynajmniej 3x ochrony przed przymrozkami w sezonie. Ważnym czynnikiem jest wiatr, gdy wieje > 5 m/s a wilgotność powietrza jest mniejsze niż 60% to deszczowanie jako zabieg ochronny jest mało skuteczne. Przed przymrozkami chronione są głównie wrażliwe gatunki.

15. Zasady deszczowania.

Intensywność deszczowania – do ochrony przed przymrozkami zaleca się następującą intensywność deszczowania: niskie rośliny 2,1-2,9 mm/h oraz dla krzewów w szkółce 2,9 – 3,8 mm/h.

Równomierność deszczowania – w warunkach eksploatacyjnych nie można uzyskać w pełni równomiernego rozprowadzenia wody. Jeżeli występuje mała prędkość wiatru a ciśnienie robocze w zraszaczu = 0,4 Mpa to minimalna intensywność deszczowania nie może być mniejsza od średniej intensywności na powierzchni kwatery o więcej niż 30%.

Prędkość obrotowa zraszaczy i wysokość ich umieszczania – zraszacze wykorzystywane do ochrony przed przymrozkami muszą cechować się bez awaryjnością do –10st. C. prędkość obrotowa powinna być nie mniejsza niż 1 obrót na minutę. Dla skutecznej ochrony zraszacze powinny znajdować się 0,5 – 1 m nad roślinami.

Ważnymi problemami są również:

- pomiar temperatury

- pomiar wilgotności względnej powietrza

- pomiar kierunku i prędkości wiatru

- częstotliwość odczytu przyrządów

- ustalenie terminów włączenia urządzeń nawadniających

16. Nawożenia za pomocą urządzeń nawadniających.

Nawozy rozsiewane na powierzchni gleby są przemieszczane w skutek opadów i powodują degradację środowiska naturalnego przez zanieczyszczanie wód powierzchniowych i podziemnych. Można tego uniknąć stosując technikę nawadniania wraz z nawożeniem. Technologia ta zapewnia podawania wody i roztworów nawozowych w ilościach równych dobowemu zapotrzebowaniu roślin. Stosuje się to przy zastosowaniu nawozów dolistnych uzupełniających rośliny w makro i mikro składniki. Nawożenie nie może powodować korozji urządzeń, nie może niszczyć elastyczności przewodów i zwiększać strat hydraulicznych, nie zatykać żadnych urządzeń systemu, nawozy powinny być całkowicie rozpuszczalne w wodzie.

siew

Szkółkarstwo kontenerowe w Polsce nie ma długiej tradycji, bowiem pierwsze szkółki powstały na początku lat dziewięćdziesiątych (1992 rok - w Kostrzycy, Nadleśnictwo Śnieżka - RDLP Wrocław, 1998 rok w Nędzy, Nadleśnictwo Rudy Raciborskie - RDLP Katowice). Konieczność ich powstania podyktowana była występowaniem licznych klęsk: pożarów (Nadleśnictwo Rudy Raciborskie), huraganów czy gradacją owadów niszczących duże powierzchnie leśne. Dodatkowo rozwój szkółek wynikał z programu zwiększania lesistości kraju.

Na początku sadzonki z zakrytym systemem korzeniowym produkowane w tych szkółkach przeznaczone były głównie do odnowień powierzchni trudnych, np. lasów skażonych imisjami przemysłowymi (Nadleśnictwo Śnieżka). Obecnie produkowany materiał sadzeniowy wykorzystywany jest do przebudowy drzewostanów i zalesień gruntów porolnych. Sadzonki te w porównaniu z wyhodowanymi w szkółkach tradycyjnych, w których siew nasion odbywa się bezpośrednio do ziemi, charakteryzują się silniejszym wzrostem i lepszym ukształtowaniem systemu korzeniowego. Dodatkowo młode rośliny nie są narażone na duży szok po przesadzeniu. Stosując takie sadzonki oszczędza się też na liczbie, jaką się wysadza na powierzchni - „Zasady hodowli lasu” pozwalają na zmniejszenie ilości sadzonek na 1 ha odnowień lub zalesień nawet do 40%. Udatność upraw założonych sadzonkami z zakrytym systemem korzeniowym jest prawie stuprocentowa. Powierzchnie te nie wymagają wykonywania kosztownych i pracochłonnych poprawek w następnych latach.

Proces technologiczny w istniejących szkółkach kontenerowych przebiega następująco. Do specjalnych pojemników - kaset podzielonych na cele - zasypywany jest substrat (wysokiej jakości torf z dodatkami). Następnie, osobno do każdej celi, wysiewane są nasiona. Nasiona gatunków iglastych np. sosny, świerka, modrzewia oraz drobnych liściastych, głównie brzozy, są wysiewane automatycznie, pozostałe ręcznie np. żołędzie dębu. Tak obsiane nasionami kasety są transportowane do namiotów foliowych, gdzie przebywają przez okres od czterech do sześciu tygodni w zadanej temperaturze i wilgotności powietrza. Następnie kasety z młodymi roślinami są przenoszone poza namioty i ustawiane na polach hodowlanych, gdzie rosną przez cały sezon wegetacyjny, a jesienią lub wiosną roku następnego wysyłane są do odbiorców.

Szkółka kontenerowa w Skierdach na terenie Nadleśnictwa Jabłonna istnieje od 2000 roku. Całkowita jej

powierzchnia wynosi 2,31 ha, w tym produkcyjna - 0,95 ha. Szkółka jest wyposażona w komory chłodnicze do przechowywania i przygotowywania nasion do siewu, halę siewu z półautomatycznym urządzeniem do dozowania substratu glebowego i wysiewu nasion, bloki cieplarniane (namioty) i pola hodowlane z rampami deszczującymi [2]. Linia do wysiewu nasion (rys. 1) składa się z dwóch grup urządzeń. Pierwsze są przystosowane do przygotowania (zmieszania) substratu torfowego i napełniania nim poszczególnych cel kaset, a drugie służą do precyzyjnego wysiewu nasion. Wydajność linii wynosi 125 tys. obsianych cel w ciągu 8 godzin.

pielęgnacja,

pielęgnacja upraw w szkółkach otwartych

(mechanizacja prac leśnych), pielenie – maszyna to pielnik aktywny lub bierny i praca ręczna, oprysk – maszyna to opryskiwacz, podcinanie korzeni – maszyna to podcinacz korzeni klamrowy bierny lub aktywny, rzędowy bierny lub rzędowy aktywny, nawoĹźenie pogłówne – maszyna to siewnik nawozów granulowanych montowany na pielniku, oprysk międzyrzędzi – maszyna to opryskiwacz rzędowy montowany na pielniku, nawadnianie – urządzenie to deszczownia stała, półstała lub przewoĹşna (szpulowa), nawoĹźenie płynne – maszyna to opryskiwacz rzędowy lub deszczownia.

szkółkowanie,

Szkółkowaniem nazywa się czynność przesadzania siewek (przeważnie jednoletnich, rzadziej dwu- lub trzyletnich) w celu stworzenia im korzystniejszych warunków wzrostu i rozwoju w luźniejszej więźbie (czyli w luźniejszym rozmieszczeniu) niż ta, w której rosły dotychczas. Więźba zależy od sposobu uprawy, długości okresu produkcji, właściwości biologicznych danego gatunku i wieku szkółkowanych siewek. Powinna ona również zapewniać warunki sprzyjające mechanizacji prac pielęgnacyjnych i ochronnych.

Szkółkowanie przyczynia się do wytworzenia u sadzonek szkółkowanych, czyli przesadek, skupionego, bogatego w liczne drobne korzenie, niezbyt głębokiego systemu korzeniowego.

Najczęściej szkółkuje się siewki sosny zwyczajnej, czarnej i wejmutki, modrzewia, jedlicy i jodły olbrzymiej oraz większości gatunków liściastych o symbolu produkcyjnym 1/0 (jednoroczna sadzonka z nasienia, nieszkółkowana).

Siewki świerka przesadza się jako materiał 1,5/0 lub częściej 2/0, tak jak siewki jodły pospolitej, limby, kosówki i cisa, a niekiedy także modrzewia, sosny zwyczajnej, jedlicy, grabu i lipy. Po zaszkółkowaniu sadzonki te rosną w szkółce 1-2 lat, uzyskując symbol produkcyjny 1/1, 1/2, 1,5/1,5, 2/1, 2/2, 3/1, 3/2 (3/2 - pięcioletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po trzecim roku). W tym czasie mogą podlegać także zabiegowi podcinania korzeni na głębokości około 15 cm. W naszych warunkach tylko wyjątkowo bierze się do szkółkowania 3/0-letnie siewki jodły pospolitej, aby otrzymać przesadki 3/1 lub 3/2.

Szkółkowanie wykonuje się na wiosnę, latem albo jesienią. Najczęściej stosowane jest szkółkowanie wiosenne. Pora ta nadaje się dla wszystkich gatunków. Najwcześniej należy szkółkować modrzewia, a w następnej kolejności brzozę, olszę, dęby, buka i inne liściaste oraz w dalszej kolejności sosnę, świerk i jodłę pospolitą. Jodłę olbrzymią i jedlicę najlepiej przesadzać, gdy pączki siewek zaczynają nabrzmiewać; wyjmuje się je w dniu szkółkowania.

Szkółkowanie letnie, od połowy lipca do końca sierpnia, stosuje się głównie dla siewek 1,5/0 świerka, a można także dla jodły pospolitej i jedlicy, gdyż ich korzenie rosną w tym czasie intensywnie. Warunkiem udatności jest utrzymanie w glebie odpowiedniej wilgotności. Szkółkowanie jesienne, przede wszystkim siewek modrzewia oraz drzew liściastych, rzadziej sosny, przeprowadza się zwykle w końcu września. Przy zbyt późnym szkółkowaniu przesadki nie zdążą się przed zimą dostatecznie ukorzenić i giną.

Glebę przed szkółkowaniem przygotowuje się podobnie jak pod siew. Materiał do szkółkowania powinien być bez wad. Ze zbyt słabych siewek nie otrzyma się również dobrych przesadek. Nadmiernie długie korzenie można przed szkółkowaniem nieco skrócić, u iglastych i liściastych nie wytwarzających silnego korzenia palowego, do około 15 cm, a u liściastych tworzących taki korzeń do ok. 20 cm. Formowanie koron i skracanie pędów przed szkółkowaniem stosuje się tylko wyjątkowo.

Szkółkuje się przeważnie w więźbie prostokątnej, dając 2-4-krotnie mniejsze odstępy między przesadkami niż między rzędami w szkółkach leśnych, w zależności od wymogów gatunku na grzędach co 25 i 33,3 cm, a na całych kwaterach co 50cm.

Szkółkowanie jest najczęściej całkowicie lub częściowo zmechanizowane. Przy częściowo zmechanizowanym szkółkowaniu, szpary, w których umieszcza się korzenie siewek, są wyciskane za pomocą dysków odpowiednio zestawionych i umieszczonych za ciągnikiem. W szpary wkłada się korzenie siewek podtrzymywanych łatą i dociska lekko ręką glebę wokół nich. Całkowite zamknięcie szpary następuje pod naciskiem zestawu ustawionych ukośnie wałków. Pełne zmechanizowanie szkółkowania można uzyskać stosując specjalne sadzarki samobieżne lub doczepiane do ciągnika. Siewki do szkółkowania muszą być w odpowiednim czasie wyjęte. Po wyjęciu należy je przesortować i po odrzuceniu siewek uszkodzonych mechanicznie, krzaczastych, widlastych i o osłabionej żywotności niezwłocznie wysadzone lub umieszczone w przechowalni. Wskazane jest także rozsortowanie siewek według wielkości, co ułatwi wyhodowanie względnie równomiernie rozwiniętych sadzonek.

Zarówno podczas wyjmowania, sortowania, krótkookresowego przechowywania i przygotowania do szkółkowania oraz przy wykonywaniu tego zabiegu nie wolno dopuścić do przesuszenia korzeni. Glebę zbyt suchą należy zwilżyć, a nadmiernie wilgotnej pozwolić nieco przeschnąć. Korzenie siewek należy umieszczać w glebie tak, aby nie uległy zawinięciu i skręceniu, a szyjka korzeniowa po zaszkółkowaniu znalazła się równo z powierzchnią gleby. Korzystne jest także nieco ukośne umieszczanie siewek w szparze. Siewki takie nie ulegają deformacji, a lepiej się przyjmują. Na jednej powierzchni należy szkółkować siewki dobrane według wielkości.

podcinanie korzeni w szkółce otwartej

pobudzenie wzrostu korzeni, zwiększenie systemu korzeniowego

- wyjmowanie,

Bardzo ważną rolę w produkcji szkółkarskiej spełnia właściwe obchodzenie się z wyhodowanym materiałem sadzeniowym. Od jakości wykonywanych prac i zabiegów w tym zakresie, uzależniona jest dalsza wartość materiału sadzeniowego, decydująca często o udatności zakładanych upraw lub zadrzewień oraz ich przydatności hodowlanej.

Czynności związane z wyjmowaniem materiału sadzeniowego muszą być wykonane starannie, aby nie dopuścić do uszkadzania pędów, a także systemów korzeniowych. Uszkodzenia takie polegające na zranieniu, obcięciu, oberwaniu części korzenia lub złamaniu czy skaleczeniu części nadziemnej obniżają jakość materiału sadzeniowego, co wpływa ujemnie na jego dalszy wzrost i rozwój.

Najbardziej odpowiednią porą wyjmowania materiału sadzeniowego jest wczesna wiosna. Wyjmowanie na wiosnę jest stosowane najpowszechniej i to w odniesieniu do wszystkich gatunków produkowanych w szkółkach leśnych. Rozpoczyna się je możliwie jak najwcześniej, natychmiast po zejściu pokrywy śnieżnej oraz po rozmarznięciu i obsiąknięciu gleby.

Należy pamiętać, że na wiosnę początek wzrostu nowych korzeni poprzedza dość znacznie rozwój pączków. Stąd wiosenne wyjmowanie materiału sadzeniowego powinno być w zasadzie zakończone przed rozpoczęciem wegetacji. Zbyt późne wyjmowanie sadzonek nawet z nierozwiniętymi pączkami może spowodować duże straty. Dopuszcza się późniejsze wyjmowanie, w trakcie tzw. ruszenia pączków sadzonek jedlicy zielonej i jodły olbrzymiej, ale tylko pod warunkiem, że zostaną one bezpośrednio po wyjęciu posadzone w uprawie leśnej.

Można wyjmować sadzonki w lecie. Pora ta może być brana pod uwagę tylko w odniesieniu do niektórych gatunków iglastych, głównie przeznaczonych do letniego szkółkowania, a tylko wyjątkowo - do letniego sadzenia. Wyjęty w tym okresie materiał sadzeniowy powinien być natychmiast posadzony lub szkółkowany. Wyjmowanie materiału sadzeniowego może być wykonane na jesieni. Z organizacyjnego i technologicznego punktu widzenia jest to pora najkorzystniejsza. Na przeszkodzie pełnego wykorzystania jesiennego terminu wyjmowania stoi konieczność zapewnienia odpowiednich warunków przechowywania materiału sadzeniowego przez okres miesięcy zimowych (listopad do połowy kwietnia). Termin jesienny jest odpowiedni dla gatunków wcześnie rozwijających się na wiosnę: modrzewia, brzozy, grabu i osiki. Stosuje się go także do sadzonek przechowywanych przez zimę.

Bez żadnych zastrzeżeń można natomiast wyjmować na jesieni cały materiał sadzeniowy przeznaczony do jesiennego sadzenia czy ewentualnie szkółkowania z tym, że pora wyjmowania powinna być ściśle skorelowana z możliwością sadzenia w tym terminie poszczególnych gatunków. Jesienne wyjmowanie prowadzi się zwykle od września do listopada, a w sprzyjających warunkach pogodowych nawet w grudniu. Warunkiem rozpoczęcia wyjmowania jesiennego jest zakończenie przez sadzonki przyrostu na wysokość i grubość. Wskaźnikiem będzie wykształcenie przez sadzonki pączków szczytowych, zdrewnienie pędów oraz żółknięcie i opadanie liści.

Gleba w czasie wyjmowania materiału sadzeniowego powinna być dostatecznie wilgotna. Przy przesuszonej lub nadmiernie wilgotnej, cięższej glebie prawdopodobieństwo uszkadzania korzeni wyjmowanych sadzonek czy siewek znacznie wzrasta. Głębokość wyjmowania jest uzależniona od gatunku i wieku materiału sadzeniowego, a więc od długości systemu korzeniowego i nie przekracza ona 30 cm.

Wyjmowanie materiału sadzeniowego może być ręczne, częściowo zmechanizowane i mechaniczne. Ręczne wyjmowanie siewek najlepiej przeprowadzić zespołem 3-osobowym. Dwie osoby wbijają głęboko widły amerykańskie lub szpadle w odpowiedniej odległości od rośliny i jednocześnie ją podważają, trzecia osoba wybiera sadzonki i wkłada do odpowiedniego pojemnika. Ręczne wyjmowanie materiału jest mało wydajne i pracochłonne. Wyjmowanie częściowo zmechanizowane polega na tym, że rozluźnienie gleby z rosnącymi w niej sadzonkami wykonywane jest za pomocą specjalnych wyorywaczy. Wyorywacze powinny zapewniać możliwość dokładnego regulowania głębokości roboczej oraz rozluźnienie gleby umożliwiające ręczne wydobycie sadzonek bez uszkadzania korzeni. Mechaniczne wyjmowanie jest nie tylko tańsze od ręcznego, ale i dokładniejsze.

Wyjmowanie mechaniczne prowadzi się za pomocą urządzeń umożliwiających wykonanie wszystkich czynności w trakcie jednego przejazdu. Urządzenia takie podcinają warstwę gleby wraz z sadzonkami na założonej głębokości, unoszą je na specjalnych, ruchomych rusztach, otrząsają korzenie z gleby, pakują wyjęte sadzonki w wiązki i układają wzdłuż grzędy. Opracowane konstrukcje mogą być zastosowane do materiału sadzeniowego wysokości ponad 20 cm.

Przy wyjmowaniu siewek zagęszczonych na taśmach lub rzędach, co odnosi się w szczególności do sosny, należy zwracać uwagę, aby po wyoraniu i podważeniu nie uszkadzać splotów delikatnych korzeni włośnikowych przy ręcznym wyjmowaniu ich z ziemi. Należy je wyjmować przez uchwycenie obu dłońmi za pęd nadziemny taką ilość jaką możemy objąć. Wyjmowanie pojedyncze jedną ręką, prowadzi do zniszczenia systemu korzeniowego. Wyjmowany materiał musi być na bieżąco zabezpieczany przed przesuszeniem korzeni, dlatego powinien być natychmiast umieszczony w dołach lub specjalnych pojemnikach, do dalszego przechowywania.

Niedozwolone jest pozostawienie czasowe wyoranych sadzonek na grzędach do dnia następnego - muszą one być wyjęte tego samego dnia w którym zostały wyorane. Nie wolno przetrzymywać wyjętych sadzonek lub drzewek, po kępowym prowizorycznym zadołowaniu na wyoranej powierzchni, co często jest praktykowane i pociąga za sobą nieobliczalne straty. Przed przystąpieniem do wyjmowania wyoranego materiału sadzeniowego, należy przygotować w pobliżu grząd pojemniki i wilgotny substrat torfowy do zabezpieczenia korzeni. Odnosi się to do sadzonek małych, produkowanych w dużych ilościach a szczególnie w odniesieniu do sosny i świerka, przechowywanych w pojemnikach do czasu wysadzenia. Przy wyjmowaniu wyrośniętych sadzonek gatunków liściastych i materiału zadrzewieniowego, należy przygotować w pobliżu odpowiednie transportery do przewożenia lub przenoszenia go na miejsce czasowego przechowywania w dołach tradycyjnych lub w przechowalniach.

sortowanie i przechowywanie materiału sadzeniowego.

- klasyfikacja sadzonek; wymagania jakościowe

Wyjęty materiał sadzeniowy podlega klasyfikacji jakościowej, tzn. sortowaniu. Klasyfikowanie sadzonek polega na ocenie ich jakości. Podstawą klasyfikacji materiału sadzeniowego są określone wymagania jakościowe, zawarte w normie branżowej „Materiał sadzeniowy, sadzonki drzew i krzewów do upraw leśnych, plantacji i zadrzewień - BN-76/9212-02”.

Każdy z typów sadzonek do upraw leśnych i plantacji oraz każda, oprócz plennej, forma sadzonek do zadrzewień dzieli się, w zależności od jakości, na 2 klasy: I i II. Klasy te wyróżniane są na podstawie wymagań co do wysokości części nadziemnej, średnicy w szyjce korzeniowej i długości systemu korzeniowego, w odniesieniu do gatunku, wieku i sposobu produkcji.

Sadzonki drzew i krzewów do upraw leśnych, plantacji i zadrzewień powinny, spełniać prócz wymagań szczegółowych, następujące wymagania ogólne:

pączek szczytowy strzałki sadzonki powinien być zdrowy i dobrze wykształcony; u sadzonek drzew i krzewów liściastych o formie krzewiastej dopuszczalne jest skrócenie wierzchołków pędów do wysokości określonej wymaganiami szczegółowymi,

wysokość sadzonek do upraw leśnych i plantacji, dla których podano tylko wymiar minimalny, nie może przekraczać podwójnej wartości tego wymiaru z wyjątkiem sadzonek o formie plennej do zadrzewień, których wysokość nie może przekraczać półtorakrotnej wartości podanej wysokości,

niedopuszczalne są uszkodzenia, martwica kory oraz zwiędnięcie i pomarszczenie kory,

strzałka sadzonki o wysokości powyżej 0,5 m musi być praktycznie prosta,

u sadzonek drzew i krzewów niedopuszczalne są dwójki i wielopędowość,

pędy boczne korony drzew iglastych nie mogą być przycinane; pędy boczne korony drzew liściastych mogą być przycięte na dowolnej długości u połowy pędów w koronie a rany po pędach przyciętych przy strzałce muszą być zabezpieczone przed infekcją,

system korzeniowy powinien być skupiony; korzenie szkieletowe mogą być gładko przycięte w odległości określonej normą, wymagane jest występowanie korzeni drobnych,

jeżeli u sadzonek I klasy jakości co najmniej jeden z określonych normą elementów nie odpowiada wymaganiom szczegółowym dla tej klasy, zalicza się je do II klasy jakości.

Sortownie materiału sadzeniowego jest czynnością bardzo pracochłonną i wymagającą sporego doświadczenia od robotników, którzy ją wykonują. Dla przyspieszenia i prawidłowego wykonania sortowania używa się specjalnych szablonów. Są to deseczki opatrzone z boku wycięciami, odpowiadającymi średnicy w szyjce korzeniowej dla poszczególnych wyborów. Jeżeli sortowanie odbywa się w pomieszczeniu, szablony przymocowuje się do stołów, na których przeprowadza się klasyfikowanie siewek. W trakcie sortowania odrzuca się materiał sadzeniowy nie osiągający wymagań II klasy, natomiast rozsegregowany materiał klasy I i II przechowuje oddzielnie. Aby ułatwić przewożenie sadzonek do miejsca dołowania, układa się je w pęczki po 50 lub 100 sztuk.

Wymiary minimalne podstawowych gatunków drzew według BN-76/9212-02

Lp. Gatunek i wiek sadzonek typ. sadz. klasa jakości pęd korzeń typ. sadz. klasa jakości pęd korzeń

od (cm) do (cm)

1 jodła pospolita 2/0 II 4 5 1/3 I 20 20

2 modrzew europejski 1/0 II 7 10 1/2 I 40 25

3 sosna zw. war. górskie 1/0 I 5 15 1/2 I 10 25

4 sosna zw. war. nizinne 1/0 II 4 15 2/0 I 12 25

5 świerk posp. war. górskie 1/0 II 3 5 2/2 I 25 20

6 świerk posp. war. nizinne 1/0 II 3 6 2/2 I 30 25

7 brzoza brodawkowata 1/0 II 8 10 1/2 I 80 20

8 buk zwyczajny 1/0 II 10 15 3/0 I 50 25

9 dąb bezsz. i szypułkowy 1/0 II 7 15 1/3 I 50 25

10 olsza czarna 1/0 II 10 15 1/2 I 100 25

- produkcja sadzonek sosny, świerka, modrzewia, brzozy, buka, dębu szypułkowego i olszy czarnej na powierzchni otwartej

- symbole produkcyjne sadzonek

pis stosowanych w leśnictwie symboli produkcyjnych

sadzonek drzew i krzewów leśnych

Symbole produkcyjne Typy sadzonek

1/0 jednoroczna sadzonka z nasienia, nieszkółkowana

2/0 dwuletnia sadzonka z nasienia, nieszkółkowana

1,5/0 dwuletniaa sadzonka z nasienia, nieszkółkowana, pochodząca z siewu letniego ,, na zielono "

3/0 trzyletnia sadzonka z nasienia, nieszkółkowana

4/0 czteroletnia sadzonka z nasienia, nieszkółkowana

1/1 dwuletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po pierwszym roku

1/2 trzyletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po pierwszym roku

2/1 trzyletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po drugim roku

1/3 czteroletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po pierwszym roku

2/2 czteroletnia sadzonka z nasienia, szkółkowana po drugim roku

1/0 K jednoroczna sadzonka z nasienia, nieszkółkowana,hodowana w warunkach kontrolowanych

2/0 K dwuletnia sadzonka z nasienia, nieszkółkowana,hodowana w warunkach kontrolowanych

Opis stosowanych w leśnictwie symboli bazy nasiennej

do produkcji sadzonek drzew i krzewów leśnych

Kod Symbol bazy nasiennej

NAS WYŁ Wyłączony drzewostan nasienny

NAS GOS Gospodarczy drzewostan nasienny

PLANT NAS Plantacja nasienna

UPR NAS Plantacyjna uprawa nasienna

D Drzewo doborowe

NN Pozostałe

3. Podstawy uszlachetniania i przyspasabiania do siewu nasion drzew i krzewów leśnych:

- wyłuszczanie, wydobycie nasion z szyszek

- czyszczenie, oddzielanie zanieczyszczeń i nasion pustych od nasion zdrowych

- suszenie, Po oczyszczeniu nasiona suszy się w suszarkach powietrznych, w których mieszane są ruchami wibracyjnymi zbiornika i silnym przepływem powietrza

- odskrzydlanie, oddzielanie skrzydełek od nasion

- główne procesy technologiczne w wyłuszczarni,

Proces wyłuszczania nasion jest procesem długotrwałym, przy czym jest on tym dłuższy, im większa jest wilgotność szyszek.

W dużych wyłuszczarniach trwa on około 24 godzin i dzielony jest na dwa etapy:

pierwszy - podsuszanie szyszek trwa około 12 godzin i odbywa się w temperaturze 30-35°C,

drugi - właściwe łuszczenie - trwa następne 12 godzin i odbywa się w temperaturze 50-70°C.

W mniejszych wyłuszczamiach, w których uzyskanie intensywnego obiegu powietrza jest łatwiejsze, cały proces wyłuszczania można skrócić do 12 godzin.

Wyłuszczanie nasion z szyszek może odbywać się specjalnych obiektach - wyłuszczamiach, w których jednorazowy zasyp wynosi z reguły ponad 1000 dm3 szyszek, ale także w niewielkich urządzeniach - wyłuszczarkach (szafach wyłuszczarskich), w których jednorazowy zasyp wynosi około 30-50 dm3.

Ze względu na konstrukcję urządzeń służących do czyszczenia szyszek w komorze wyłuszczarskiej, wyłuszczarnie i wyłuszczarki dzieli się na:

bębnowe,

szufladowe,

szufladowo-bębnowe,

kolumnowe,

kontenerowe.

Obiekt będący murowanym budynkiem ma następujące pomieszczenia: komorę grzewczą, dwie komory wyłuszczarskie, przedsionki oraz podsuszarnię.

W komorze grzewczej znajduje się palenisko oraz radiatory do ogrzewania powietrza. Komory wyłuszczarskie usytuowane są po obu stronach komory grzewczej. Umieszczono w nich po trzy bębny o pojemności 900 dm3 każdy. Bębny wykonane są z siatki drucianej umożliwiającej wysypywanie się z nich nie odskrzydlonych nasion. Każdy z bębnów jest podzielony na cztery podłużne komory, do których zasypuje się po 50 dm3 szyszek, a więc mniej niż 1/4 objętości komory. Wynika to z faktu, że w trakcie łuszczenia szyszki rozchylając łuski zwiększają znacznie zajmowaną przestrzeń - szyszki sosny 2-2,5-krotnie, a szyszki świerka trzykrotnie.

W celu umożliwienia swobodnego dostępu powietrza do wszystkich szyszek i wydobywania z nich nasion objętość zajmowana przez szyszki po odchyleniu łusek nie powinna przekraczać połowy objętości komory bębna. Podział bębna na cztery komory pozwala na bardziej równomierne rozmieszczenie w nich szyszek, co ułatwia dostęp do szyszek suchego powietrza, a także ułatwia obrót bębnów. Pod bębnami znajdują się zsypy, które kierują wypadające z bębnów nasiona do szuflad, umieszczonych na dole komory wyłuszczarskiej. Powietrze, ogrzane do około 50°C w komorze grzewczej, przenika do komór wyłuszczarskich górnymi otworami, znajdującymi się w ściankach oddzielających komorę grzewczą od komór wyłuszczarskich. Opływa ono szyszki znajdujące się w bębnach, a oziębiając się przy tym i zwiększając swą wilgotność opada ku dołowi, gdzie dostaje się do usytuowanych obok szuflad kanałów wylotowych. Temperaturę i wilgotność powietrza w komorze wyłuszczarskiej wskazują przyrządy umieszczone w oknach komory, widoczne dla obsługi z przedsionka wyłuszczarni.

Górną część wyłuszczarni zajmuje podsuszarnia. Znajdują się w niej rozwieszone sita, na których cienką warstwą rozkłada się wilgotne szyszki. Część podgrzanego powietrza jest kierowana z komory grzewczej specjalnymi kanałami do podsuszarni, więc temperatura w tym pomieszczeniu utrzymuje się w granicach 30-35°C i szyszki w ciągu doby tracą tu około 1/4 zawartości wody.

Proces wyłuszczania nasion jednego zasypu bębnów trwa dobę. Codziennie wyłuszcza się 9-12 kg nasion sosny. W sezonie trwającym 150 dni wyłuszcza się około 1500 kg nasion.

Nowe rozwiązania zmierzające do mechanizacji prac załadunkowych i wyładunkowych szyszek i nasion, doskonalenia urządzeń grzewczych i wymiany powietrza oraz automatycznego nadzoru nad przebiegiem procesu wyłuszczania reprezentuje wyłuszczarnia bębnowa. Przerabia ona w ciągu doby 1500-2000 kg szyszek sosny, umożliwiając uzyskanie 15-20 kg nasion. Wyłuszczarnia ta ma dwa pomieszczenia do łuszczenia szyszek: dolne będące główną komorą łuszczenia, oraz górne, stanowiące komorę wstępnego łuszczenia. W komorze głównej znajduje się pięć ażurowych bębnów. Pod bębnami znajdują się zsypy kierujące nasiona na przenośnik podłużny. Ogrzewanie powietrza jest dwojakiego rodzaju: grzejnikami wodnymi i grzejnikiem elektrycznym, zblokowanym z wentylatorem wymuszającym przepływ ogrzanego powietrza przewodem do bębnów. Grzejnik wodny w warunkach zimowych zapewnia w komorze głównej temperaturę 25-28°C. Natomiast grzejnik elektryczny ogrzewa strumień powietrza do temperatury 65-70°C.

W komorze wstępnego łuszczenia znajduje się dziesięć ażurowych koszy, mieszczących po 100 kg szyszek każdy. Są one ustawione parami nad każdym z bębnów głównej komory łuszczenia. Przesypanie szyszek z koszy do bębnów umożliwiają specjalne luki załadowcze znajdujące się w suficie głównej komory łuszczenia.

Proces wyłuszczania.

Szyszki oczyszczone z większych zanieczyszczeń w oczyszczalni szyszek przenośnikiem przemieszczane są do pojemnika szyszek, a stąd przenośnikiem pionowym do koszy wstępnej komory łuszczenia. Przez luki załadowcze napływa tu ogrzane powietrze z głównej komory łuszczenia, dzięki temu szyszki w koszach znajdują się pod działaniem powietrza o temperaturze 25—40°C i wilgotności względnej 40%. Takie parametry powietrza utrzymywane są przez 12 godzin. Po okresie wstępnego łuszczenia szyszki są wsypywane z koszy przez luki załadowcze do bębnów głównej komory łuszczenia. Kosze po opróżnieniu są zasypywane nową partią szyszek. Szyszki w głównej komorze łuszczenia przebywają 12-15 godzin w temperaturze 65-70 C i wilgotności względnej 30-15%. W tym czasie bębny podlegają obracaniu: co pół godziny przez 7-8 minut za pomocą silnika elektrycznego. Nasiona wydostające się z bębnów po zsypach opadają na znajdujący się pod bębnami przenośnik podłużny, który włączony przez robotnika co pół godziny przesypuje nasiona na przenośnik poprzeczny, a ten do pojemników nasion.

Omówione wyłuszczarnie charakteryzują się dużym jednorazowym zasypem szyszek, co pozwala uzyskać stosunkowo duży przerób w ciągu roku. Uniemożliwiają jednak łuszczenie niewielkich partii szyszek z drzew doborowych, klonów i małych plantacji.

Takie potrzeby zaspokaja szufladowa szafa wyłuszczarska L-78. Jest ona zbudowana w formie szafy, wspartej na czterech kółkach, które ułatwiają przestawianie jej w pomieszczeniu. Bloki i przegrody wewnętrzne szafy wykonane są z płyt wypełnionych materiałem izolacyjnym. Wewnątrz szafy znajdują się: komora susząca z czterema podwójnymi szufladami, wentylator napędzany silnikiem elektrycznym i grzejnik elektryczny. W górnej części szafy znajdują się kanały: wlotowy świeżego powietrza i wylotowy wilgotnego powietrza z przysłoną. Szuflady zasypywane szyszkami mają dna z siatki o oczkach 5×20 mm, przez które wypadają nasiona wraz ze skrzydełkami do szuflady niższej, mającej dno z siatki o oczkach 1 x 1 mm.

Proces łuszczenia jest zaprogramowany i przebiega automatycznie. Przez pierwsze 4 godziny łuszczenie odbywa się w temperaturze 35-40°C. Następnie co 1 godzinę temperatura podnosi się skokowo o 5°C, tak że po 7-8 godzinach osiąga 55-60°C. Wilgotność bezwzględna powietrza nie powinna przekraczać 40 g/m3. Przyrządy kontrolujące stan powietrza są umieszczone w komorze suszącej na wysokości drugiego zespołu szuflad. Odpowiednią regulację zapewniają przysłony w kanałach wlotowym i wylotowym powietrza. Po 8 godzinach wyłuszczarka wyłącza się. W trakcie łuszczenia konieczne jest poruszanie szufladami, w których znajdują się szyszki, aby umożliwić opadnięcie nasion na znajdujące się pod nimi szuflady-sita. W ciągu 8 godzin wyłuszczarka pozwala wyłuszczyć nasiona z 25 kg szyszek sosny. Cykl łuszczenia szyszek świerka jest krótszy - do 5 godzin, a jednorazowy zasyp wynosi 16 kg.

Szyszki modrzewia łuszczy się stosując sposoby mechaniczne lub cieplno-mechaniczne. Polegają one na umieszczeniu wysuszonych szyszek w specjalnych bębnach, którym nadaje się ruch wahliwy lub obrotowy. Szyszki ocierając się o siebie i ścianki bębna - gubią łuski i umożliwiają wypadanie nasion. Proces ten może przebiegać równocześnie z suszeniem, wtedy jest to sposób cieplno-mechaniczny.

Najmniej trudności sprawia wydobywanie nasion jodły, gdyż jej szyszki rozłożone cienką (około 5 cm) warstwą w przewiewnym miejscu rozsypują się same po upływie 1-2 tygodni, zależnie od zawartości w nich wody. Wystarczy je tylko lekko przegarniać. Przez jedną zimę nasiona jodły mogą być z powodzeniem przechowywane z łuskami. Do dłuższego przechowywania wymagane jest jednak oddzielenie łusek od nasion.

Oddzielenie skrzydełek od nasion, głównie drzew iglastych: sosny, świerka i modrzewia, ale także liściastych, np. grabu umożliwiają urządzenia mechaniczne zwane odskrzydlaczami. Nowsze konstrukcje odskrzydlaczy spełniają jeszcze dodatkowe funkcje, np. oddzielenie nasion zdrowych od pustych i zanieczyszczeń, sortowanie nasion pod względem wymiarowym.

Ze względu na rodzaj zastosowanych elementów oddzielających skrzydełka odskrzydlacze dzielą się na:

bębnowe,

kołeczkowe,

szczotkowe.

W odskrzydlaczach bębnowych oddzielanie skrzydełek następuje w wyniku ocierania nasion o siebie i powierzchnię bębna. Odskrzydlacze kołeczkowe i szczotkowe mają wirniki obracające się w cylindrze, do których zasypywana jest pewna ilość nie odskrzydlonych nasion. Wirniki wyposażone w kołeczki lub szczotki przyspieszają oddzielenie skrzydełek.

Wyłuszczarnia szufladowo-bębnowa

Agregat wyłuszczarski stanowi kolumna, wykonana z grubej blachy i podzielona na dwie symetryczne komory. W komorze znajduje się siedem podwójnych szuflad-sit, usytuowanych w pionie jedna nad drugą. Dno szuflad jest wykonane z drutu o oczkach umożliwiających wypadanie nasion z utrzymującymi się przy nich skrzydełkami. Dno znajdującego się pod szufladą drugiego sita jest wykonane także z drutu, ale o mniejszych oczkach, umożliwiających zatrzymanie nasion opadających z szuflady zawierającej szyszki. Pod szufladami znajduje się ażurowy bęben, przedzielony poprzecznie blachą na dwie równe części. Pod bębnem jest umieszczona rafa, a pod nią na dole kolumny dwie szuflady do których wypadają wyłuszczone w bębnie nasiona.

Obok kolumny znajduje się piec z wymiennikami ciepła oraz wentylator, połączone z kolumną przewodami umożliwiającymi doprowadzanie do komór wyłuszczarskich świeżego powietrza, którego ilość jest regulowana klapą. Do każdej z dwu najwyższych szuflad, znajdujących się na tym samym poziomie wsypuje się jednorazowo 75 dm3 szyszek. Co dwie godziny następuje opuszczenie szyszek do szuflady niższej i zasypanie do najwyższej nowej porcji. Jeden pełny zasyp wyłuszczarni wynosi 1200 dm3 (14 szuflad + bęben).

Proces łuszczenia w tej wyłuszczarni odbywa się w sposób ciągły. Świeże powietrze o temperaturze 60°C jest kierowane wlotem pod bęben a następnie przechodzi kolejno przez siedem szuflad-sit i jako bardzo wilgotne jest wydalane wylotem na zewnątrz.

Faza końcowa wydobycia nasion odbywa się w bębnie. Konstrukcja bębna zapewnia mechaniczne wytrząsanie nasion z szyszek. Po wyłuszczeniu nasion bęben opróżnia się z szyszek przez otwarcie jego klapy zasypowej. Szyszki opadają na rafę, która kieruje je do wylotu. Szuflady opróżnia się co 8 godzin. Przeciętnie w ciągu doby poddaje się łuszczeniu 1800 dm3 (około 1200 kg) szyszek sosny.

Przykładem zastosowania komory wyłuszczarskiej typu kolumnowego nowej generacji jest wyłuszczarnia w Jedwabnie. Wyłuszczarnia ta składa się z pięciu podstawowych części:

pomieszczenia do przyjmowania i oczyszczania szyszek,

magazynu szyszek,

agregatu zespolonego z kolumn wyłuszczarskich,

szwedzkiej linii technologicznej do oczyszczania i sortowania nasion,

chłodni do przechowywania nasion.

W skład linii do przyjmowania i oczyszczania szyszek wchodzą: kosz przyjęciowy, przenośnik taśmowy, bęben wstępnego oczyszczania, wózek manipulacyjny do przewożenia szyszek i zasyp przenośnika pneumatycznego.

Podstawowym wyposażeniem magazynu szyszek są pojemniki (boksy) umieszczone jeden nad drugim na pięciu poziomach, po 12 sztuk na każdym poziomie. Boksy mają pojemność 4 m3, obudowane są szczelnymi ekranami z siatki metalowej zabezpieczającymi szyszki przed wypadaniem. Na bocznych ściankach obudowy umieszczono czujniki wypełnienia. Dna pojemników stanowią uchylne klapy wykonane z desek. Pomiędzy deskami pozostawiono szpary, zapewniające stały przewiew powietrza. Klapy dna otwierane są za pomocą motoreduktorów. Pojemniki na najniższym poziomie posiadają dozowniki, przez które zsypuje się szyszki do wózków manipulacyjnych. Nad górnymi pojemnikami umieszczone są dwa przenośniki taśmowe dostarczające szyszki, po jednym z lewej i prawej strony.

Agregat wyłuszczarski skład się z 2 kolumn suszących i dwudzielnego bębna do oddzielania nasion, umieszczonego pod kolumnami. W każdej komorze suszącej znajduje się 5 sit żaluzjowych, umieszczonych jedne nad drugimi. W górnej części komory umieszczono segment służący do wysypywania szyszek, a w dolnej prowadnice służące do kierowania wysuszonych szyszek do bębna. Bęben obrotowy wykonany jest z blachy perforowanej. Pod bębnem znajduje się urządzenie do odbierania pustych szyszek i nasion osobno. Cały proces łuszczenia w kolumnach (od chwili odbioru zasypania szyszek do chwili odbioru nasion), po zaprogramowaniu w czasie, odbywa się automatycznie i jest kierowany za pomocą szafy sterowniczej.

Pozyskiwanie nasion w wyłuszczarni kolumnowej w Jedwabnie przebiega następująco. Dostarczone do wyłuszczarni szyszki przenoszone są z kosza przyjęciowego przenośnikiem taśmowym do bębna wstępnego oczyszczania. Po oddzieleniu zanieczyszczeń, szyszki są przewożone wózkiem do zsypu przenośnika pneumatycznego, a następnie przenośnikiem dostarczane na górne piętro magazynu szyszek. Z przenośnika pneumatycznego szyszki przez cyklon (separator odśrodkowy) dostają się do kosza przenośnika taśmowego. Przenośnik taśmowy dostarcza szyszki do pojemników magazynowych. Po napełnieniu obu części pojemnika na górnym poziomie magazynu uruchamiane są czujniki wypełnienia i otwierają się klapy w dnie pojemnika. Następuje przesypanie szyszek do pojemnika na niższym poziomie magazynu. W ten sposób napełnia się wszystkie pojemniki na każdym poziomie magazynu.

Szyszki do wyłuszczenia pobiera się za pomocą dozowników z dolnych pojemników do wózków i dostarcza windą towarową na górne piętro, gdzie przesypuje się je do kolumn wyłuszczarskich. Powietrze suszące jest doprowadzane do kolumn od spodu. Przechodzi ono przez ułożone na poszczególnych poziomach szyszki i wyciągane jest na górze. Temperatura powietrza podawanego do kolumn na dolnej kondygnacji wynosi około 60°C, a na najwyższej spada do 40-45°C. W IV segmencie znajduje się dodatkowy dopływ ciepłego powietrza. Na każdym poziomie jednej kolumny mieści się około 50 kg szyszek sosny.

Po około 2 godzinach szyszki z wyższych poziomów przesypuje się na poziomy niższe przez otwarcie sit żaluzjowych, rozpoczynając od poziomu dolnego. Przesypywanie szyszek jest zsynchronizowane w czasie tzn. szyszki z wyższego poziomu przesypują się na poziom niższy dopiero po jego opróżnieniu i zamknięciu sita. Po przejściu przez wszystkie poziomy kolumn wysuszone szyszki z nasionami wysypuje się do bębna oddzielającego nasiona. W trakcie obracania się bębna nasiona oddzielają się od szyszek i spadają do urządzenia odbierającego, a z niego trafiają do oczyszczenią i sortowania. Otwarte szyszki wysypywane są z bębna po rynnach do zsypu skąd są transportowane przenośnikiem pneumatycznym do kotłowni na opał. Szyszki spala się w piecach, które wytwarzają ogrzane powietrze wdmuchiwane do kolumn. Szyszki modrzewia, po wysuszeniu w kolumnach wyłuszczarskich, kruszone są w mechanicznych wyłuszczarko-przesiewaczach.

Do oczyszczania nasion służy szwedzka linia technologiczna BCC, w skład której wchodzą następujące urządzenia: odskrzydlacz bębnowy (wodny), separator wodny, szafa suszarnicza, przesiewacz i dwie wialnie o pionowym nadmuchu.

W wyłuszczarni kontenerowej w Jarocinie rolę komór wyłuszczarskich spełniają sterowane komputerowo boksy. Wyłuszczarnia ta daje możliwość oddzielnego łuszczenia niewielkich partii szyszek, które magazynowane są i suszone w specjalnych przewiewnych skrzyniach (kontenerach), o stosunkowo małej pojemności.

Wyłuszczarnia w Jarocinie jest wyłuszczarnią parterową, zaprojektowaną i wyposażoną przez szwedzką firmę NORRLANDS MEKO AB (NOMEKO).

W jej skład wchodzą:

hala wstępnego oczyszczania szyszek,

magazyn szyszek,

hala wyłuszczarska,

duża chłodnia do przechowywania zapasów nasion,

mała chłodnia do przechowywania próbek nasion.

Dostarczone szyszki trafiają do hali wstępnego oczyszczania, gdzie następuje oddzielenie od nich zanieczyszczeń. Następnie transporter taśmowy przenosi szyszki do skrzyń (kontenerów) przeznaczonych do magazynowania. Skrzynie z szyszkami układa się w magazynie w stosach zawierających maksymalnie 10 pojemników. Szyszki mogą przebywać w magazynie przez okres nawet jednego roku, ponieważ jest on przewietrzany przez sztuczny nadmuch, a temperatura i wilgotność powietrza są kontrolowane przez komputer.

Szyszki gotowe do wyłuszczenia wsypuje się do dozownika, który napełnia specjalnie przygotowane skrzynie (kontenery) wyłuszczarskie. Skrzynie te ustawia się w stosach po 7 sztuk na wózkach wtaczanych do boksów wyłuszczarskich. Do jednego boksu mieści się jeden wózek z 7 skrzyniami. W hali wyłuszczarskiej są 3 boksy, w których można jednorazowo łuszczyć około 1,7 m3 szyszek. Proces łuszczenia w boksach sterowny jest za pomocą programu komputerowego. Czas łuszczenia wynosi 8-18 godzin, w zależności od właściwości szyszek.

Nasiona wytrząsane są z wysuszonych szyszek w specjalnym urządzeniu z którego gumowy transporter taśmowy dostarcza je do „wodnego” odskrzydlacza. Oddzielenie zanieczyszczeń odbywa się w trzystopniowej wialni powietrznej i pionowym nadmuchu. Wpierw oddzielane są skrzydełka i lekkie zanieczyszczenia, następnie - puste nasiona i nieco cięższe zanieczyszczenia, dalej - pełne nasiona.

Po oczyszczeniu nasiona suszy się w suszarkach powietrznych, w których mieszane są ruchami wibracyjnymi zbiornika i silnym przepływem powietrza. Suche nasiona poddaje się kontroli wilgotności, po czym nasiona umieszcza się w hermetycznych pojemnikach i przekazuje do dużej chłodni. Z każdej partii pobiera się próbki nasion do szczelnie zamykanych probówek, które umieszcza się w małej chłodni.

Wyłuszczanie szyszek i przechowywanie nasion drzew i krzewów leśnych w Lasach Państwowych prowadzone jest w wyłuszczarniach z uwzględnieniem zasad „Leśnej regionalizacji nasion i sadzonek w Polsce\". Pozyskanie nasion drzew i krzewów prowadzą samodzielnie nadleśnictwa. Dopuszcza się możliwość wyłuszczania małych partii szyszek w nadleśnictwach posiadających odpowiednie warunki ich ekstrakcji oraz przechowywania nasion.

- przechowywanie nasion podstawowych gatunków drzew leśnych,

Na przechowywanie nasion ma wpływ wiele czynników. Decydujące to odwodnienie nasion, odpowiednie zapakowanie oraz obniżenie temperatury.

Nasiona drzew i krzewów leśnych przechowuje się w szczelnie zamkniętych pojemnikach, w temperaturze -10°C. Pojemniki chronią przed dostępem wilgoci oraz hamują wymianę gazową z otoczeniem. W celu długoletniego przechowywania nasiona poddaje się podsuszaniu, co redukuje zawartość wody i obniża aktywność metaboliczną. Warunki przechowywania mają zapewnić nasionom utrzymanie ich wartości siewnej na niezmienionym poziomie przez jak najdłuższy czas. Przechowywanie nasion w Banku Genów ma znaczenie strategiczne dla zapobiegania ubożenia puli genetycznej zbiorowisk leśnych, służy zachowaniu szczególnie zagrożonych populacji drzew i krzewów leśnych oraz najbardziej wartościowych populacji i osobników.  

Nasiona dzielimy na dwie kategorie:

·   nasiona znoszące podsuszenie lub nawet całkowite odwodnienie kategoria„orthodox". Nasiona tej kategorii mogą być przechowywane w warunkach niskich temperatur 30 lat i więcej;

·   nasiona o dużej zawartości wody, których nie można odwadniać, lub które znoszą odwodnienie tylko  częściowo – kategoria „recalcitrant".

W zależności od przeznaczenia materiał genetyczny w LBG Kostrzyca jest przechowywany:

krótkookresowo– przechowywane depozyty nasion nadleśnictw w celu zachowania ciągłości produkcji szkółkarskiej. Stosowane dla gatunków takich jak: buk zwyczajny (Fagus sylvatica L.), jodła pospolita (Abies alba Mill.).

długookresowo– przechowywanie nasion poszczególnych gatunków, w takiej ilości, by po zmianie niekorzystnych warunków lokalnych można było wprowadzić je ponownie na opuszczone siedlisko. Stosowane dla gatunków cechujących się dużą tolerancją: sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.), świerk pospolity (Picea abies (L.) H.Karst).

- proces stratyfikacji nasion dębu, buka i lip.

procesu stratyfikacji – likwidacja spoczynku nasion (buk, jodła, dąb, cis, lipa). Proces wykonywany w różnych układach wilgotnościowych i cyklach temperaturowych, 
w zależności od gatunku

Stratyfikacja nasion – proces przysposabiania nasion do kiełkowania, polegający na usunięciu spoczynku, poprzez umieszczenie nasion w wilgotnym podłożu o niskiej temperaturze, stratyfikacja chłodna, lub podłożu o temperaturze sprzyjającej kiełkowaniu, stratyfikacja ciepła.

4. Podstawy szkółkarstwa kontenerowego:

przechowywanie sadzonek w szkółkach kontenerowych

Przechowywanie sadzonek gatunków liściastych produkowanych w szkółkach kontenerowych.

 

1.1.1. Podjęcie decyzji o przechowywaniu

              Z uwagi na ograniczone możliwości przechowywania dużej liczby sadzonek w chłodniach, decyzja o przechowywaniu będzie dotyczyła każdorazowo sadzonek gatunków liściastych, mniej odpornych na długotrwałe przemarzanie w przypadku bezśnieżnych zim. Dysponując obecnie 80-90%  trafnymi prognozami temperaturowymi, szkółkarz powinien organizacyjnie być przygotowany do przetrzymywania sadzonek możliwie długo w szkółce i zaczynać przechowywanie materiału możliwie najlepiej naturalnie przygotowanego (hartowanego) do zimowania. Długie przetrzymywanie w szkółce będzie umożliwiało wstawianie sadzonek do chłodni z mniejszą liczbą utrzymujących się na pędach liści. Doświadczenia przeprowadzone w Katedrze Hodowli Lasu UP w Poznaniu wykazały, że można przechowywać sadzonki dębów i buka z liśćmi lub pozostałościami liści na sadzonkach oraz substracie, co przy utrzymywaniu właściwej temperatury w chłodni nie powoduje chorób grzybowych.

 

1.1.2. Przechowywanie w pudłach kartonowych

Przechowywanie sadzonek kontenerowych jest możliwe po wyjęciu ich z kaset i umieszczeniu w pudłach kartonowych. W Szwecji wykorzystuje się różne modele opakowań wykonanych z tektury powleczonej cienką warstwą parafiny lub folii. Zarówno skład materiałowy tektury, jak i ich budowa są wynikiem wielu lat prób i doświadczeń. Typ pudła pomyślany został zarówno jako opakowanie do przechowywania (fot.1) jak i skrzynka do przenoszenia sadzonek podczas sadzenia w uprawie.

Pudła kartonowe winny spełniać następujące warunki:

-          nie zmieniać swojego kształtu po nałożeniu kilku kartonów jeden na drugi

-          zachować swój kształt w okresie zimowego przechowywania przy utrzymywaniu w chłodni wilgotności względnej powyżej 96%

-          względna absorbcja wchłanianej przez karton wody  powinna wynosić około 40%

-          na ściankach kartonu w okresie przechowywania nie może tworzyć się pleśń

Obecnie dostępne na rynku tektury szwedzkie charakteryzują się odpornością na wchłanianie wody – względna absorpcja wody wynosi ok. 40%. Wykonane są one z dobrych jakościowo papierów, nasączone środkiem wodoutrwalającym i gwarantują utrzymanie odpowiednich właściwości wytrzymałościowych w różnych warunkach. Szczegółowe opracowanie znajduje się w publikacji Hauke i in.(2007)

Sadzonki układamy w kartonach w taki sposób, żeby bryłki substratu ściśle przylegały do siebie.

 

1.1.3. Sposób ustawiania kartonów w chłodni.

Najlepiej byłoby umieszczać kartony w specjalnych niezależnych stelażach.  Zastosowanie możliwych do przesunięcia przez  wózek widłowy stelaży z kartonami pozwala na łatwiejsze ustawianie kartonów i po zawinięciu ich folią przetransportowanie stelaży do chłodni. W przypadku braku specjalnych stelaży należy bezwzględnie umieszczać kartony na paletach. Chcąc wykorzystać pomieszczenie chłodni, musimy ustawiać kartony jeden na drugim. Stelaże (lub palety) z sadzonkami w pudłach kartonowych ustawiamy w sposób umożliwiający nawiew chodnego powietrza z agregatu chłodzącego możliwie równomiernie w całej chłodni.  W przypadku umieszczenia w chłodni mniejszej liczby pudeł kartonowych, ustawiamy je możliwie blisko siebie, tak aby sadzonki miały podobną temperaturę chłodzenia. Istnieje tzw. efekt brzegowy sadzonek w chłodni, polegający na tym, że sadzonki przechowywane przy brzegach kartonu mają po zakończeniu przechowywania obniżoną żywotność, w stosunku do sadzonek w środku kartonu. Dzieje się tak w przypadku przechowywania małej liczby pudeł kartonowych. Należy się liczyć z sytuacją odwrotną w przypadku maksymalnego wypełnienia chłodni i tym samym różnym rozkładem temperatury w pomieszczeniu chłodni.

 

1.1.4. Warunki przechowywania.

Doświadczenia szwedzkich szkółkarzy, oparte w większości o przechowywanie sadzonek świerka pospolitego, wskazują jako optymalną do przechowywania gatunków iglastych w pudłach kartonowych temperaturę -4^oC, a bez pudeł temperaturę -1^oC. Optymalna temperatura przechowywania sadzonek przez zimę w chłodniach dla większości gatunków wynosi od  -1 do -3º C. Możliwości techniczne pozwalają na ustawienie temperatury z dokładnością do 0,5º C.  Utrzymywanie temperatury -1°C do 0°C w chłodni skutkuje temperaturą +1 +2°C w kartonie. W przypadku szczelnego ustawienia kartonów w chłodni, lub złej cyrkulacji powietrza w chłodni, temperatura w kartonach wzrasta do +4°C przy utrzymywaniu  -1°C w chłodni. Dlatego należy ustawić temperaturę na - 2º C przy małej liczbie pudeł kartonowych. W przypadku znacznego wypełnienia chłodni pudłami kartonowymi lepiej jest obniżyć temperaturę do - 3º C.

Równocześnie należy pamiętać o zabezpieczeniu roślin przed wysychaniem przez zapewnienie wysokiej wilgotności względnej powietrza (co najmniej 95%) lub użycie opakowań - pudeł kartonowych czy worków, które pozwalają utrzymać wilgotność korzeni w granicach 98% przez cały okres zimy Szczególnie istotne jest to przy przechowywaniu gatunków iglastych, które są bardziej narażone na utratę wody, ze względu na dużą powierzchnię parowania. Wymagają, one szczególnie wysokiej wilgotności. W praktyce sadzonki kontenerowe pakowane są w pudła, których rozmiary dostosowane są do wielkości sadzonek i przyjętego sposobu składowania. Dodatkową ochroną jest owijanie folią, ułożonych na paletach, pudeł kartonowych (fot. 2). Zabezpieczenie folią musi umożliwiać wymianę gazową, gdyż nadmiar dwutlenku węgla może niekorzystnie wpływać na sadzonki. Dlatego osłaniając pozostawia się niezabezpieczone dno i górę pudła lub używa się folii perforowanej.

Przy projektowaniu nowej chłodni należy zwrócić szczególną uwagę na cyrkulację powietrza w chłodni przy ustawieniu maksymalnej liczby kartonów. Sposób cyrkulacji z jednej strony winien zabezpieczać kartony najbliżej stojące przed nadmiernym działaniem wentylatorów (w kartonach są otwory), a jednocześnie zapewniać równomierną cyrkulację powietrza wokół pojemników wypełniających pomieszczenie chłodni. Optymalny byłby stały elektroniczny monitoring temperatury w wybranych w różnych częściach chłodni przy kartonach .

Przy pierwszym przechowywaniu i  braku możliwości elektronicznego pomiaru w rożnych częściach chłodni konieczne jest rozmieszczenie termometrów w kilku miejscach w chłodni na przynajmniej 3 poziomach w celu sprawdzenia równomierności rozkładu temperatury w chłodni, po jej wypełnieniu sadzonkami. Umiejętność właściwego ustawienia kartonów w przypadku maksymalnego zapakowania chłodni będzie decydowała o żywotności sadzonek po ich przechowaniu przez zimę.

              Po rozpoczęciu procesu przechowywania temperatura w całym pomieszczeniu chłodni będzie w miarę równomierna po około 2 - 3 tygodniach od zamknięcia chłodni i ustawieniu temperatury chłodzenia. Dopiero po tym okresie można będzie sprawdzać poprzez rozmieszczenie termometrów, rozkład temperatury w pomieszczeniu chłodni. Staramy się możliwie jak najmniej otwierać chłodnię i po okresie sprawdzenia temperatury i ewentualnej korekcie ustawienia pudeł kartonowych w chłodni, staramy się możliwie jak najmniej otwierać chłodnię do wiosny. Szczególnie w pierwszym miesiącu przechowywania, kiedy następuje etap schłodzenia sadzonek, otwieranie chłodni zakłóca przebieg chłodzenia i powoduje możliwą do zmierzenia reakcję sadzonek umieszczonych w pudłach w pobliżu drzwi.

Uwaga: Szczególnie niebezpieczne jest, nawet krótkotrwałe, przegrzanie (temp. > +5°C) sadzonek w kartonie, co powoduje gwałtowny wzrost zagrożenia ze strony patogenów grzybowych.

Dobra rada: W przypadku przechowywania małej liczby sadzonek, konieczne jest sprawdzenie w okresie zimy stopnia wilgotności w pomieszczeniu chłodni. W przypadku obniżenia wilgotności względnej należy zwilżyć wężem podłogę chłodni

 

1.1.5. Wyjęcie sadzonek z chłodni

Nagłe stresowe działanie wysokimi temperaturami obniża żywotność sadzonek. Z tego powodu przejście z sadzonkami z minusowej temperatury chłodzenia do temperatury otoczenia powinno być stopniowe. Każda chłodnia powinna mieć dodatkowe zamknięte pomieszczenie bezpośrednio przed  drzwiami chłodni, co zabezpieczy sadzonki przed gwałtownymi skokami temperatury.

Jeżeli decydujemy się wyjąć jednorazowo całą partię przechowywanych sadzonek, to wyłączamy chłodzenie na 3 doby przed wyjęciem sadzonek i jeżeli temperatura  w pomieszczeniu bezpośrednio przylegającym do chłodni nie przekracza +16º C, to otwieramy również drzwi chłodni. Optymalna temperatura w pomieszczeniu przy chłodni powinna wynosić + 9 - 10º C.

              W przypadku przerwania zimowego spoczynku mniejszej partii sadzonek, wyjmujemy pudła kartonowe z sadzonkami z chłodni i pozostawiamy je w zamkniętym pomieszczeniu przy chłodni przez 3 doby. Jeżeli na zewnątrz jest temperatura powyżej +19º C, okres przetrzymywania w zamkniętym pomieszczeniu przy chłodni przedłużamy o 1 dobę otwierając jednocześnie drzwi pomieszczenia w celu stopniowego podwyższenia temperatury przy korzeniach sadzonek.

podłoża do produkcji sadzonek z zakrytym systemem korzeniowym

Podłoża do produkcji sadzonek w pojemnikach. Zasadniczym i wyjściowym podłożem do produkcji sadzonek w pojemnikach jest torf wysoki stosowany w krajach europejskich i pozaeuropejskich. Jest to jednak substrat stosunkowo drogi i deficytowy. Do produkcji sadzonek w pojemnikach najlepiej jest stosować mieszanki różnych materiałów:

torf wysoki + ściółka jodłowa w proporcji 7:3 do 3:7

torf wysoki + ściółka świerkowa w proporcji 7:3 do 3:7

torf wysoki + piasek gliniasty w proporcji 7:3

torf wysoki + kora sosnowa + ściółka (świerkowa lub jodłowa) w proporcji 1:1:1

torf wysoki + kora sosnowa + piasek gliniasty w proporcji 1:1:1

torf wysoki + trociny iglaste + ściółka (świerkowa lub jodłowa) w proporcji 1:1:1

Przy przygotowaniu podłoży należy przestrzegać dokładnego wymieszania składników. Przygotowanie podłoży należy prowadzić przed nastaniem mrozów i zabezpieczyć je przed zamarznięciem. W przypadku przeznaczenia sadzonek na tereny zdewastowane przez przemysł czy grunty porolne jeden ze składników mieszanki powinien zawierać mikoryzy lub też należy stosować sztuczną mikoryzację za pomocą inokulum mikoryzowego.

pojemniki do produkcji sadzonek z zakrytym systemem korzeniowym

Wybór pojemników. Wymagania biologiczne sadzonek oraz ich przeznaczenie wpływają na wybór wielkości pojemników. Obie te cechy w powiązaniu z długością okresu produkcji i tworzywem mają poważny wpływ na uzyskanie sadzonek wymaganej jakości, bez zniekształceń korzeni. Oczywiście, w większych pojemnikach wyrosną okazalsze sadzonki i lepsza będzie udatność upraw, lecz odpowiednio do wielkości osłon wzrosną koszty. Większe sadzonki uzyskuje się, jeśli stosunek głębokości pojemnika do jego średnicy jest zbliżony do jedności.

Dla rozwoju sadzonek ważna jest również ich więźba w zestawie pojemników. Przy mniejszej liczbie roślin na m2 są one nieco niższe, lecz grubsze i mają mniejszy (korzystniejszy) stosunek masy pędów do masy korzeni. Bardzo małe osłony przeznaczone są do produkcji kilkudniowych siewek do szkółkowania w innych pojemnikach lub w gruncie. Siewki po 6-8 tygodniach przenosi się z namiotu na otwartą powierzchnię. Trzymiesięczny materiał jest używany do sadzenia upraw. Tak młode siewki z małą bryłką można sadzić w miejscach o dużej wilgotności i małej konkurencji chwastów.

Kształt pojemnika ma istotny wpływ na rozwój części podziemnej roślin. Wpływ ten jest tym większy, im dłuższy jest okres produkcji i im większe są rozmiary osłony. Najczęściej spotykane kształty pojemników to różne formy ściętego ostrosłupa lub stożka oraz walec i prostopadłościan. Z uwagi na niebezpieczeństwo deformacji spiralnej korzeni należy preferować pojemniki o kształcie czworokątnym na przekroju poprzecznym. Ważną cechą, którą należy uwzględnić przy wyborze pojemnika są właściwości izolacyjne materiału użytego do jego wykonania. Przy silnym nasłonecznieniu wysoka temperatura substratu może uszkodzić korzenie. W białych pojemnikach substrat nagrzewa się przeciętnie o 7°C mniej niż w czarnych.

Uwzględniając właściwości hodowanego gatunku i warunki przyszłej uprawy przyjmuje się następujące zasady doboru pojemników:

dla gatunków tworzących w młodości płaski system korzeniowy (Św, Jd, Md) oraz dla sadzonek przeznaczonych na tereny z wysokim poziomem wody gruntowej i na gleby płytkie należy przyjąć pojemniki niższe (do 11 cm) i szersze,

do hodowania gatunków, które w młodości wytwarzają korzeń palowy, szczególnie liściaste, nadają się pojemniki wysokie,

na tereny silnie zadarnione nie nadają się sadzonki z niskich pojemników,

mniejsze pojemniki, nie pozwalające na przerastanie korzeni, nie powinny być stosowane dla gatunków z silnym wzrostem korzeni,

do produkcji dużych sadzonek (okres hodowli 1-2 lat) należy stosować pojemniki o objętości 2-4 l,

pojemniki podatne na przerastanie systemów korzeniowych nie są odpowiednie dla gatunków wrażliwych na uszkodzenia systemu korzeniowego (Brz, Os), a także do przesadzania w okresie silnego wzrostu.

szczegółowa produkcja sadzonek metodą kontenerową na przykładzie sosny zwyczajnej

wady i zalety produkcji sadzonek w namiotach foliowych

nawadnianie w kontenerowej produkcji sadzonek

nawożenie w kontenerowej produkcji sadzonek

jakość nasion w kontenerowej produkcji sadzonek

5. Kriogeniczne przechowywanie nasion

Kriokonserwacja jest metodą przechowywania materiału biologicznego, w tym nasion, w tempe­raturze ciekłego azotu (LN, –196°C). Polega ona na umieszczeniu komórek, tkanek czy organów roślin (często po odpowiednim przysposobieniu z wykorzystaniem krioprotektantów) w ciekłym azocie lub w jego parach.

Walters i in. [2004] opisali wpływ kriokonserwacji na kiełkowanie nasion oraz ekstrapo-lowali potencjalny czas ich bezpiecznego przechowywania liczony w setkach lat. Wykazali, że w temperaturze poniżej –130°C (temperatura par LN) procesy metaboliczne oraz podziały ko­mórkowe ulegają spowolnieniu, co wynika z bardzo słabego ruchu kinetycznego cząsteczek. Dzięki temu zahamowane zostają procesy starzenia się, co teoretycznie stwarza możliwość prawie nieograniczonego życia komórek. Analiza stabilności biofizycznej podsuszonych nasion wyka­zała, że pomimo tak niskiej temperatury nadal obserwowana była, chociaż już w ograniczonym zakresie, mobilność cząsteczek prowadząca do zmian w nasionach. Oznacza to, że temperatura LN nie była na tyle niska, aby całkowicie zatrzymać procesy biologiczne zachodzące w nasionach. Jednak badania wykazały także, że im niższa jest temperatura przechowywania nasion, tym dłu­żej zachowują one żywotność, a przewidywana za pomocą ekstrapolacji długość ich życia w parach LN może wynosić 500, a w samym LN około 3400 lat. Nasiona przechowywane metodami tradycyjnymi w temperaturze –18°C utrzymują wysoką żywotność przez co najwyżej 46-70 lat, podczas gdy przechowywane kriogenicznie są żywotne ponad 70-krotnie dłużej [Walters 2004; Walters i in. 2004; Pritchard 2007]. Dodatkowo niewielki koszt oraz małe wymagania dotyczące

* Artykuł został przygotowany w ramach tematu badawczego finansowanego przez Dyrekcję Generalną Lasów Państwo­wych w Warszawie (OR-2717-2/12).

724 Beata P. Plitta, Marcin Michalak, Szynom Kotlarski, Paweł Chmielarz

sprzętu i powierzchni laboratoryjnej, a także brak możliwości zanieczyszczenia przechowy­wanego materiału przez bakterie i grzyby podczas kriokonserwacji [Kaczmarczyk i in. 2012], powodują, że metoda ta jest coraz powszechniej wykorzystywana w celu przechowywania pąków spoczynkowych [Reed i in. 1998], zarodków somatycznych [Hazubska-Przybył i in. 2010, 2013], a także nasion drzew z kategorii orthodox (tolerujących odwodnienie) [Chmielarz 2009a, b, 2010a-c], jako dodatkowe zabezpieczenie zasobów genowych deponowanych w bankach genów. Dla gatunków produkujących nasiona recalcitrant (wrażliwe na odwodnienie) kriokon-serwacja jest potencjalnie jedyną metodą przechowywania ich zasobów genowych [Chmielarz i in. 2005; 2011].

Kriokonserwacja nasion z kategorii orthodox

Roberts [1973] podzielił gatunki roślin, pod względem nasion, jakie produkują, na dwie kate­gorie: orthodox i recalcitrant. Do pierwszej zaliczył te gatunki, których nasiona znoszą odwodnie­nie poniżej 5% wilgotności. Do kategorii recalcitrant zakwalifikował gatunki wytwarzające nasiona, które zazwyczaj giną w wyniku podsuszenia poniżej krytycznego, zwykle dość wyso­kiego poziomu uwodnienia (od około 20 do 50%). Ellis i in. [1990] wprowadzili trzecią kategorię nasion pośrednich, nazywaną suborthodox (intermediate).

W ostatnim czasie odnotowuje się wzrost liczby badań nad kriokonserwacją nasion z kate­gorii orthodox, w tym nasion gatunków drzewiastych (około 40), ogrodniczych (9) i rolniczych (13) [Pritchard 2007]. Kluczowym problemem w podejściu do kriogenicznego przechowywania nasion kategorii orthodox jest określenie ich optymalnej (bezpiecznej) wilgotności. Wang i in. [1993] sugerują, że bezpieczny zakres wilgotności (BZW) nasion przechowywanych w LN umożli­wiający utrzymanie ich maksymalnej żywotności wynosi 3,8-11%, natomiast Stushnoff i Juntilla [1978] wskazali na zakres 5-13%. Ze względu na obserwowane różnice w tolerancji na podsusze­nie powiązane z utrzymywaniem stabilności fizjologicznej błon komórkowych, wartości BZW powinny być wyznaczane dla nasion każdego gatunku. Ponadto, ponieważ temperatura LN jest czynnikiem wywołującym stres, reakcja nasion na przechowywanie w LN może być różna dla różnych gatunków. Jeśli dane nasiona cechuje elastyczna struktura okrywy nasiennej lub owo­cowej, tolerują one procesy podsuszania i mrożenia w LN, które w przypadku takich nasion nie powodują uszkodzeń fizycznych [Stanwood 1985].

Nasiona takich gatunków drzew leśnych jak jesion wyniosły, czereśnia ptasia, grab pospoli­ty, brzoza brodawkowata, lipa drobnolistna, olsza czarna, wiąz górski, pochodzących z polskich proweniencji, odwodnione do wartości z zakresu BZW, tolerowały zamrożenie w LN (tab.). Oznacza to, że ultraniska temperatura LN nie obniżyła wschodów uzyskiwanych z przemrożo­nych nasion, a ochrona ex situ zasobów genowych tych gatunków może być realizowana metodą

Kriokonserwacja nasion z kategorii suborthodox (intermediate)

Szczególne właściwości nasion należących do kategorii suborthodox, polegające na braku tole­rancji na bardzo silne podsuszenie (w większości przypadków <8-20%) lub oddziaływanie niskiej temperatury, odnotowano u ponad 60 gatunków roślin należących do 40 rodzajów. Długotermi­nowe przechowywanie tych nasion jest utrudnione, co może stanowić zagrożenie dla ochrony różnorodności genetycznej ex situ gatunków je produkujących.

Nasiona suborthodox charakteryzują się wysoką zawartością tłuszczów lub też zawierają tłuszcze bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe [Crane i in. 2003]. Wykazano, że nasiona kilku badanych gatunków kawy (Coffea sp.) tolerowały temperaturę ciekłego azotu, jeśli przed zamro­żeniem podsuszono je do wilgotności 13-20% [Dussert i in. 2001]. W przypadku nasion cytryn (Citrus sp.) optymalną wilgotność nasion poddanych kriokonserwacji ustalono w stosunku do wilgotności otoczenia (wilgotność względna 75-80%) [Hor i in. 2005]. Nasiona podsuszone do optymalnego poziomu wilgotności różnie reagowały na temperaturę ciekłego azotu w zależności od gatunku, co oznacza, że nasiona należące do kategorii suborthodox mogą cechować się zróż­nicowaną odpornością na desykację oraz kriogeniczne przechowywanie nawet w obrębie tego samego rodzaju [Dussert i in. 2001; Hor i in. 2005]. Zauważono także silną korelację pomiędzy ilością nienasyconych kwasów tłuszczowych a liczbą siewek uzyskanych po rozmrożeniu z LN. Uszkodzenia nasion po mrożeniu w LN związane były z przejściami fazowymi lipidów oraz oddzia­ływaniem niezwiązanej wody pozostającej w nasionach na ich strukturę krystaliczną [Crane i in. 2003].

Do gatunków rodzimych produkujących nasiona z kategorii suborthodox zaliczyć można czereśnię ptasią (Prunus avium). Nasiona tego gatunku tolerują silną desykację (nawet do 1,6%) [Chmielarz 2009b], charakteryzują się jednak wrażliwością na temperaturę LN i wyższe (-40°C) [Stanwood 1985; Chmielarz 2009b]. Nasiona czereśni ptasiej tolerowały przechowywanie w LN, aczkolwiek w zakresie „optymalnej wilgotności” (9,0-16,9%) zaobserwowano niższe wschody (o około 10%) w porównaniu do wschodów uzyskanych z nasion o tej samej wilgotności, nie-mrożonych w LN [Chmielarz 2009b]. Tak jak w przypadku nasion gatunków cytryn i kawy było to związane z dużą zawartością tłuszczów zapasowych (45%) oraz z przejściem fazowym błon ze stanu ciekłokrystalicznego w stan krystaliczny [Stanwood 1985; Chmielarz 2009b].

Wymienione przykłady wskazują, że nie zawsze warunkiem pomyślnej kriokonserwacji nasion jest bezpieczne ich podsuszenie. W celu poznania ich reakcji na temperaturę ciekłego azotu powinny być one przedmiotem osobnych badań kriogenicznych. Ich tolerancja na tempe­raturę LN związana jest bowiem z charakterystyczną dla nasion poszczególnych gatunków zawartością tłuszczów i kwasów tłuszczowych [Chmielarz 2009b].

Kriokonserwacja nasion z kategorii recalcitrant

Nasiona recalcitrant nie posiadają dobrze wykształconych i skutecznych mechanizmów obron­nych zabezpieczających je przed skutkami odwodnienia [Walters i in. 2008], a stopień wrażli­wości nasion na desykację jest podstawowym czynnikiem wpływającym na wybór odpowiedniej metody kriokonserwacji. Większość technik polega na unikaniu krystalizacji wewnątrzkomór­kowego lodu i mechanicznych uszkodzeń błon podczas deplazmolizy W tym celu stosuje się różne tempo podsuszania i schładzania tkanki nasion. Bardzo szybkie podsuszenie tkanki wraż-

726 Beata P. Plitta, Marcin Michalak, Szynom Kotlarski, Paweł Chmielarz

liwej (do kilku godzin) umożliwia osiągnięcie maksymalnej odporności tkanek na desykację w porównaniu z podsuszeniem powolnym (przez kilka dni). W ten sposób ograniczony zostaje czas, w którym komórki narażone są na przejściowy niedobór wody. Faza dojrzałości nasion recalcitrant oraz tempo podsuszenia izolowanych z nich elementów (np. osi zarodkowych) wpływają na mniejszą lub większą kumulację uszkodzeń związanych z przyspieszonym metabo­lizmem odwadnianej tkanki. Dla większości przebadanych gatunków preferowane jest szybkie podsuszenie tkanki, tzw. flash drying [Berjak i in. 1989; Walters i in. 2001]. Stres desykacyjny, odpowiadający potencjałowi wody w komórce poniżej –5MPa, wywołuje zwiększony wzajemny nacisk i ściskanie powierzchni struktur komórkowych oraz makrocząsteczek tkanki wegetatyw­nej. Dochodzi wtedy do utraty objętości komórek oraz zrywania błon komórkowych. Jeśli redukcja objętości komórki przekracza 50%, prowadzi to do jej nieodwracalnych uszkodzeń [Walters i in. 2002]. W wyniku silnego odwodnienia komórek czy tkanek nasion z kategorii recalcitrant obserwuje się słabe zbalansowanie metabolizmu komórkowego, w efekcie czego powstają wolne rodniki [Walters i in. 2002]. W celu ochrony przed stresem silnego odwodnienia, w nasionach wytwarzane są antyoksydanty nieenzymatyczne (glutation, kwas askorbinowy, a-tokoferol), enzymatyczne (dysmutazy ponadtlenkowe, katalazy, peroksydazy oraz enzymy cyklu askorbinowo-glutationowego), związki dobrze rozpuszczalne w wodzie, takie jak oligosacharydy czy białka LEA i HSP [Pukacka, Ratajczak 2006, 2007; Kalemba, Pukacka 2008; Pukacka i in. 2009]. Antyoksydanty, cukry oraz specyficzne białka wytwarzane są podczas późnej embrioge-nezy we wszystkich kategoriach nasion (w tym również w nasionach typu recalcitrant), jednakże prawdopodobnie najwięcej takich związków produkują nasiona z kategorii orthodox, a najmniej nasiona z kategorii recalcitrant [Walters i in. 2008].

Kriokonserwacja nasion z kategorii recalcitrant polega na wyizolowaniu z takich nasion niewielkich fragmentów tkanek czy organów, takich jak zarodki, osie zarodkowe czy plumule (merystem wierzchołkowy osi zarodkowej), które przed zamrożeniem w LN poddaje się krio-protekcji. Po rozmrożeniu regenerację kompletnych roślin uzyskuje się z wykorzystaniem sterylnych kultur in vitro. Manipulowanie niewielkimi fragmentami tkanek czy organów nasion recalcitrant pozwala na podwyższenie skuteczności zabiegów krioprotekcji (szybsza desykacja oraz przenikanie krioprotektantów) czy samej kriokonserwacji (szybsze zamrażanie i rozmra­żanie tkanki) [Nadarajan i in. 2007; Ngobese i in. 2010]. Przy odpowiednim poziomie wilgot­ności i niewielkich rozmiarach zamrażanych eksplantatów czy nasion (<1 mg suchej masy), możliwe jest ich bezpieczne zamrożenie z prędkością około 1000°C/s. Nasiona i eksplantaty o suchej masie nieprzekraczającej 6 mg mogą być schładzane z prędkością 100°-500°C/s [Walters i in. 2008].

W przypadku dębu szypułkowego (nasiona z kategorii recalcitrant) wykazano, że niewiel­kie plumule izolowane z osi zarodkowych są skutecznym eksplantatem w kriokonserwacji zaso­bów genowych tego gatunku. Mniejsze rozmiary plumuli (0,1-0,5 mm) oraz jednorodność tkanki w porównaniu z osią zarodkową (4-7 mm) pozwoliły na uzyskanie powtarzalnych rezultatów ich przeżywalności po rozmrożeniu z LN, a następnie wyprowadzenie rosnących siewek [Chmielarz i in. 2011]. Metoda ta stosowana jest obecnie w Leśnym Banku Genów Kostrzyca.

Osie zarodkowe izolowane z nasion nie w pełni dojrzałych lub z wrażliwych na odwodnie­nie nasion recalcitrant, pomimo częściowego podsuszenia oraz zastosowania wystarczająco szyb­kiego tempa schładzania, nie tolerują temperatury ciekłego azotu. Ich skuteczną kriokonser-wację może umożliwić traktowanie egzogennymi krioprotektantami [Walters i in. 2002]. Są to dobrze rozpuszczalne substancje chemiczne przenikające przez błony komórkowe do wnętrza komórki (glicerol, DMSO – dimetylosulfotlenek, propanodiol, prolina) lub niewnikające do

Kriogeniczne przechowywanie nasion 727

wnętrza komórki, a powodujące odwodnienie komórki na drodze osmozy (sacharoza). Zastoso­wanie krioprotektantów zwiększa lepkość soku komórkowego, zmniejsza potencjał wodny komórek oraz podwyższa temperaturę witryfikacji (zeszklenia cytoplazmy). Witryfikacja zabez­piecza błony komórkowe przed skutkami tworzenia się wewnątrzkomórkowego lodu i nad­miernym odwodnieniem komórki.

Poza wspomnianymi związkami możliwe jest zastosowanie w procedurze kriokonserwacji jonów magnezu (Mg²⁺) i wapnia (Ca²⁺) [Mycock 1999], co wpływa na zachowanie prawidło­wego wzrostu eksplantatu po rozmrożeniu. Obecność antyoksydantów podczas rozmrażania tkanki wpływa na redukcję stresu oksydacyjnego w komórce podczas krioprotekcji [Walters i in. 2008]. Wyższą przeżywalność odmrożonej tkanki podczas wstępnej hodowli in vitro uzyskuje się, gdy do pożywki agarowej dodawane są inhibitory wzrostu, takie jak kwas abscysynowy (ABA) [Breadmore, Whittle 2005].

Skuteczność metody kriokonserwacji nasion z kategorii recalcitrant zależy w dużej mierze od rodzaju tkanki izolowanej z nasion oraz od odpowiednio dobranej pożywki agarowej (makro-, mikroelementy, regulatory wzrostu), która umożliwi regenerację in vitro całych roślin [Berjak i in. 1989; Goveia i in. 2004]. Istotne jest także określenie optymalnego tempa podsuszenia i schłodzenia tkanki [Wesley-Smith i in. 2001], dobór odpowiednich krioprotektantów [Nadarajan i in. 2007; Chmielarz i in. 2011] oraz odpowiedniej procedury rozmrażania i ponow­nego uwodnienia tkanek podczas rehydratacji [Berjak, Mycock 2004; Chmielarz i in. 2011].

Podsumowanie

Kriokonserwacja to metoda przechowywania żywych komórek, tkanek, organów lub całych organizmów w ultraniskiej temperaturze ciekłego azotu (-196°C, LN). Teoretycznie w takich warunkach materiał biologiczny może być przechowywany nieskończenie długo bez wpływu na jego żywotność. Jednakże Walters i in. [2004] zaobserwowali nieznaczny spadek żywotności krio­genicznie przechowywanych przez 10-20 lat nasion sałaty (Lactuca sativa). Niemniej jednak krio­konserwacja jest metodą, która w porównaniu z metodami tradycyjnego przechowania pozwala na ponad 70-krotne wydłużenie czasu przechowywania nasion. W przypadku nasion należących do kategorii recalcitrant kriokonserwacja jest jedyną metodą pozwalającą na zabezpieczenie zasobów genowych gatunków w postaci ekplantantów uzyskiwanych z nasion.

Podstawowym zadaniem w czasie przysposabiania materiału do długoterminowej ochrony ex situ metodą kriokonserwacji jest ocena wpływu podsuszenia oraz niskiej temperatury na prze­chowywany materiał. Możliwość zastosowania temperatury kriogenicznej może być ograniczona różną wrażliwością nasion lub ich fragmentów na podsuszanie. Wtedy przeżywalność tkanki po kriokonserwacji można podwyższyć poprzez zastosowanie odpowiedniej krioprotekcji.

Nasiona kategorii orthodox charakteryzują się szerokim bezpiecznym zakresem wilgotności, w którym mogą być przechowywane w temperaturze LN bez utraty żywotności. Do tej grupy można zaliczyć nasiona kilku gatunków drzew polskich proweniencji (jesion wyniosły, czereśnia ptasia, grab pospolity, brzoza brodawkowata, lipa drobnolistna, olsza czarna, wiąz górski). Krioge­niczne przechowywanie nasion z kategorii suborthodox i recalcitrant wymaga dokładnego rozpozna­nia wrażliwości tkanki na podsuszanie i/lub niską temperaturę. W przypadku nasion z tych kate­gorii izolowane fragmenty nasion poddaje się ochronie z zastosowaniem krioprotekw.